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标题: CMOS混载光电技术取得新突破 [打印本页]

作者: tlx 时间: 2011-4-14 08:35
标题: CMOS混载光电技术取得新突破
美国IBM开发出了以CMOS技术将光收发器和电路集成于1枚芯片的技术“CMOS Integrated Silicon Nanophotonics”。IBM此次还公布了该技术投入使用的预计时间。该公司称，将把该技术应用在定于2017～2018年开发的性能达1018 FLOPS（EXa FLOPS）的超级计算机处理器。

如果得以实现，则除处理器内核内部之外的数据传输线便可以应用光通信技术。这不仅对超级计算机，而且对多种电子设备的意义都很重大。IBM指出，不用电而使用光的最大原因在于：通过应用光通信领域的WDM（波分复用）技术能够大幅减少物理布线数量。

IBM设想的超级计算机处理器是将集成于硅芯片上的处理器内核、存储器和光通信网络三维层叠，并用TSV（硅贯通电极）连接起来的。构成数据传输路径的基本技术，与现在数据中心等使用的单信道10Gb/s的光通信网络没有太大差别。然而，巨大的差异在于集成度要高出几个数量级。要将原来以100m为单位的光通信网络缩小到1mm左右，即原来的10万分之一左右的尺寸，并与驱动电路等所需电路一起集成于硅芯片上。

IBM采用此次的CMOS工艺，试制了发送端的驱动电路、调制器和WDM，以及接收端的WDM、光接收器和增益电路等各种集成于硅芯片上的元器件。电路的集成采用了130nm工艺技术，光路的集成部分采用了65nm工艺技术。单位通道的传输速度为20Gb/s，单位通道的占用面积仅占整个光收发器的约0.5mm2。IBM称“占用面积为竞争对手的1/10以下”。IBM表示，现在的目标是进一步提高集成度，以实际4mm2左右的芯片面积实现1Tb/s的光收发器。

剩下的课题是将技术应用于量产工艺。IBM自信地表示：“在今后几年内实现当然并不容易，但迄今我们已解决了多种课题”。

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