本報(bào)訊(記者劉霞)據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)和英國《新科學(xué)家》網(wǎng)站12月2日(北京時(shí)間)報(bào)道，IBM公司當(dāng)日在日本東京發(fā)布了其在芯片技術(shù)領(lǐng)域的最新突破——CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)集成硅納米光子學(xué)技術(shù)，該芯片技術(shù)可將電子和光子納米器件集成在一塊硅芯片上，使計(jì)算機(jī)芯片之間通過光脈沖(而不是電子信號)進(jìn)行通訊。科學(xué)家有望據(jù)此研制出比傳統(tǒng)芯片更小、更快、能耗更低的芯片，為億億次超級計(jì)算機(jī)的研發(fā)開辟道路。

　　參與研究的IBM科學(xué)家威廉姆·格林表示，億億次超級計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度是目前最快計(jì)算機(jī)的1000倍，甚至可以與人腦的運(yùn)轉(zhuǎn)速度相媲美。

　　格林指出，制造超級計(jì)算機(jī)面臨的一個(gè)主要挑戰(zhàn)是芯片之間能否很快傳輸大量數(shù)據(jù)。在這方面，光纖的表現(xiàn)優(yōu)于銅纜，但將電子數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成光子的器件往往在另外的芯片上，因此光電設(shè)備進(jìn)行集成一直是科學(xué)家努力突破的瓶頸。

　　IBM歷時(shí)10年研發(fā)的CMOS集成硅納米光子學(xué)技術(shù)，通過將光電器件集成在一塊芯片上，增加芯片之間傳輸數(shù)據(jù)的速度和芯片的性能，突破了這一瓶頸。IBM主管科技的副總裁陳自強(qiáng)(音譯)表示，硅納米光子學(xué)技術(shù)創(chuàng)新讓芯片上的光學(xué)互聯(lián)更加接近現(xiàn)實(shí)。通過嵌入處理器芯片的光通信，建立億億次超級計(jì)算機(jī)的愿景將在不遠(yuǎn)的未來變成現(xiàn)實(shí)。

　　IBM表示，新技術(shù)的另一個(gè)優(yōu)勢在于它可在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的芯片制造生產(chǎn)線上生產(chǎn)，不需要新的或者特殊的工具。IBM公司的科學(xué)家已經(jīng)研發(fā)出一套集成超密集的硅納米光子學(xué)器件。

　　IBM公司硅納米光學(xué)部門的負(fù)責(zé)人尤里·弗拉索夫介紹，只需要在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的CMOS制造流程添加幾個(gè)處理模塊，該技術(shù)就能夠制造出很多硅納米光子學(xué)器件，如調(diào)制器、鍺光電探測器和超密集的波分多路轉(zhuǎn)換器等。借此，擁有所有光學(xué)和電學(xué)電路的單芯片光學(xué)互聯(lián)交換服務(wù)器可在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的CMOS工廠進(jìn)行生產(chǎn)。另外，由于最新技術(shù)將芯片的集成密度提高了10倍，使用這種技術(shù)制造出的單芯片交換服務(wù)器大小僅為0.5平方毫米，是目前產(chǎn)品的十分之一。

　　IBM希望使用這項(xiàng)技術(shù)于5年內(nèi)研發(fā)出功能強(qiáng)大的億億次超級計(jì)算機(jī)。另外，隨著科學(xué)家不斷改進(jìn)和優(yōu)化該項(xiàng)技術(shù)，它或許也可用來制造高性能的游戲操作臺，增加顯卡和處理器之間的數(shù)據(jù)傳輸速度。

　　總編輯圈點(diǎn)

　　一種運(yùn)行速度更快、傳輸信息量更大、體積也更小的計(jì)算機(jī)被稱為“光腦”。雖然概念陌生，但制造它的努力早在半個(gè)世紀(jì)前就已開始。“純種”不易做到，科學(xué)家們便先嘗試光電“雜交”，于是才有了今天發(fā)布的集光電器件于一體的芯片。IBM十年磨此一劍的背后是硅光子學(xué)的理論支撐，而熟透了的硅工藝也成為硅光子學(xué)迅猛發(fā)展的堅(jiān)實(shí)技術(shù)后盾。在信息功能材料及器件等諸多領(lǐng)域，硅光子學(xué)只是小荷才露尖尖角。難怪有人預(yù)言，21世紀(jì)是光腦世紀(jì)。