美國加州理工學(xué)院和英國南安普頓大學(xué)的工程師合作設計了一種與光子芯片（利用光傳輸數據）集成的電子芯片，創(chuàng )造了一種能以超高速傳輸信息同時(shí)產(chǎn)生最少熱量的緊密結合的最終產(chǎn)品。研究論文近日發(fā)表在《IEEE固態(tài)電路期刊》上。
雖然雙芯片“三明治”不太可能在膝上型電腦中找到出路，但新設計可能會(huì )影響管理大量數據通信的數據中心的未來(lái)。
就像膝上型電腦在使用時(shí)會(huì )升溫一樣，數據中心的服務(wù)器也會(huì )在工作時(shí)升溫，只是幅度要大得多。一些數據中心甚至建在水下，以便更容易地冷卻整個(gè)設施。理論上講，它們的效率越高，產(chǎn)生的熱量就會(huì )越少，最終管理的信息量就越大。
數據處理在電子電路上完成，而數據傳輸則可以使用光子學(xué)有效完成。在兩個(gè)方面同時(shí)實(shí)現超高速非常具有挑戰性，不過(guò)，設計它們之間的接口則更為困難。
為應對這一挑戰，該團隊從頭開(kāi)始設計了電子芯片和光子芯片，并共同優(yōu)化了它們以協(xié)同工作。從最初的想法到實(shí)驗室的最終測試，這個(gè)過(guò)程花了四年時(shí)間。
研究人員稱(chēng)，必須同時(shí)優(yōu)化整個(gè)系統，從而實(shí)現卓越的電源效率。這兩個(gè)芯片實(shí)際上就是為彼此制造的，在三個(gè)維度上相互集成。
兩個(gè)芯片之間由此產(chǎn)生的優(yōu)化接口使它們能每秒傳輸100吉比特的數據，同時(shí)每個(gè)傳輸比特僅產(chǎn)生2.4皮焦耳熱量。與當前最先進(jìn)的技術(shù)相比，這將傳輸的電光功率效率提高了3.6倍。