近日，英特爾研究院近期成立了英特爾面向數(shù)據(jù)中心互連的集成光電研究中心。

據(jù)介紹，該中心的使命是加速光互連輸入/輸出（I/O）技術(shù)在性能擴(kuò)展和集成方面的創(chuàng)新，專注于光電子技術(shù)和器件、CMOS電路和鏈路架構(gòu)，以及封裝集成和光纖耦合。中心聯(lián)合多家大學(xué)的合作研究中心，匯集世界知名的光子學(xué)和電路科研人員，為未來十年的計(jì)算互連鋪平道路。

英特爾資深首席工程師，英特爾研究院PHY 研究實(shí)驗(yàn)室主任James Jaussi表示：“在英特爾研究院，我們堅(jiān)信單一機(jī)構(gòu)不能將所有必要的創(chuàng)新都成功轉(zhuǎn)化為研究現(xiàn)實(shí)。通過與全美國(guó)的一些頂尖科學(xué)家合作，英特爾正為面向下一代計(jì)算互連的集成光電發(fā)展打開大門。我們期待與這些科研人員密切合作，共同探索如何克服即將到來的性能障礙。”

隨著服務(wù)器間的數(shù)據(jù)移動(dòng)不斷增加，對(duì)當(dāng)下的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)能力提出了全新挑戰(zhàn)。行業(yè)正在迅速接近電氣I/O性能的實(shí)際極限。隨著需求的持續(xù)增長(zhǎng)，電氣I/O的功耗性能調(diào)節(jié)無法保持同步增長(zhǎng)，很快將限制用于計(jì)算運(yùn)行的功率。這一性能障礙可以通過集成計(jì)算芯片和光互連I/O來克服，這也是英特爾集成光電研究中心的重點(diǎn)工作之一。

英特爾近期展示了集成光電關(guān)鍵構(gòu)建模塊的技術(shù)進(jìn)展。光的產(chǎn)生、放大、檢測(cè)、調(diào)制、CMOS接口電路和封裝集成是實(shí)現(xiàn)所需的性能以取代電氣成為主要的高帶寬封裝外接口的關(guān)鍵。

此外，光互連I/O有望在可達(dá)性、帶寬密度、功耗和延遲等關(guān)鍵性能指標(biāo)上顯著優(yōu)于電氣I/O。在多個(gè)前沿領(lǐng)域的進(jìn)一步創(chuàng)新來同時(shí)提升光學(xué)性能、降低功率和成本也是必不可少的。

英特爾公布的信息顯示，

參加該研究中心的科研人員包括：

John Bowers，加州大學(xué)圣巴巴拉分校

研究項(xiàng)目：硅上異質(zhì)集成量子點(diǎn)激光器

項(xiàng)目說明：加州大學(xué)圣巴巴拉分校的團(tuán)隊(duì)將研究砷化銦（InAs）量子點(diǎn)激光器與傳統(tǒng)硅光子的集成問題。該項(xiàng)目的目標(biāo)是闡明單頻和多波長(zhǎng)光源的預(yù)期性能和設(shè)計(jì)參數(shù)。

Pavan Kumar Hanumolu，伊利諾伊大學(xué)厄巴納-香檳分校

研究項(xiàng)目：通過雙二進(jìn)制信號(hào)和波特率時(shí)鐘恢復(fù)實(shí)現(xiàn)的低功耗光收發(fā)器。

項(xiàng)目說明：該項(xiàng)目將使用新型跨阻抗放大器和波特率時(shí)鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)架構(gòu)來開發(fā)超低功耗、高靈敏度的光接收器。光收發(fā)模塊原型機(jī)將采用22納米CMOS工藝實(shí)現(xiàn)，展現(xiàn)出超高的抖動(dòng)容限和出色的能效。

Arka Majumdar，華盛頓大學(xué)

研究項(xiàng)目：用于高帶寬數(shù)據(jù)通信的非易失性可重構(gòu)光交換網(wǎng)絡(luò)

項(xiàng)目說明：華盛頓大學(xué)的團(tuán)隊(duì)將使用新興的硫族化合物相變材料研究低損耗、非易失性電氣可重構(gòu)硅光子交換機(jī)。與現(xiàn)有的可調(diào)機(jī)制不同，開發(fā)出的交換機(jī)將保持其狀態(tài)，允許零靜態(tài)功耗消耗。

Samuel Palermo，德克薩斯農(nóng)工大學(xué)

研究項(xiàng)目：用于數(shù)據(jù)中心互連的Sub-150fJ/b光收發(fā)器

項(xiàng)目說明：該項(xiàng)目將為大規(guī)模并行、高密度和高容量光互連系統(tǒng)開發(fā)高能效的光收發(fā)器電路，其目標(biāo)是通過在收發(fā)器中采用動(dòng)態(tài)電壓頻率縮放、低擺幅電壓模式驅(qū)動(dòng)器、具有緊密集成光電檢測(cè)器的超靈敏光接收器和低功率光器件調(diào)諧環(huán)路來提高能效。

Alan Wang，俄勒岡州立大學(xué)

研究項(xiàng)目：由高遷移率透明導(dǎo)電氧化物驅(qū)動(dòng)的0.5V硅微型環(huán)調(diào)制器

項(xiàng)目說明：該項(xiàng)目旨在通過硅MOS電容器與高遷移率Ti:In2O3之間的異構(gòu)集成開發(fā)一種低驅(qū)動(dòng)電壓、高帶寬的硅微型環(huán)諧振器調(diào)制器（MRM）。該器件有望克服光發(fā)射器的能效瓶頸，并且可能共同封裝在未來的光I/O系統(tǒng)中。 Ming Wu，加州大學(xué)伯克利分校 研究項(xiàng)目：硅光子的晶圓級(jí)光學(xué)封裝 項(xiàng)目說明：加州大學(xué)伯克利分校的團(tuán)隊(duì)將開發(fā)集成波導(dǎo)透鏡，該透鏡具有實(shí)現(xiàn)低損耗和高容差光纖陣列的非接觸式光學(xué)封裝的潛力。

S.J. Ben Yoo，加州大學(xué)戴維斯分校

研究項(xiàng)目：無熱且節(jié)能的可擴(kuò)展大容量硅光子收發(fā)器

項(xiàng)目說明：加州大學(xué)戴維斯分校的團(tuán)隊(duì)將開發(fā)極度節(jié)能的無熱硅光子調(diào)制器和諧振光電檢測(cè)器光集成電路，150 fJ/b能效和16 Tb/s/mm I/O密度下，其容量可擴(kuò)展至40 Tb/s。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，該團(tuán)隊(duì)還將開發(fā)一種全新的3D封裝技術(shù)，用于垂直整合光子和電子集成電路，其互連密度為每平方毫米10,000個(gè)焊盤。