英特尔公布硅光模块关键技术 微型环调制器尺寸缩小了1000倍

12/07/2020，光纤在线讯，在英特尔研究院开放日上，英特尔披露了其业界领先的五大前沿创新技术进展，其中就包括将光子与低成本、大容量的硅芯片进行集成的关键技术。

构造低成本、大容量的硅光模块关键技术

在数据中心里，新的以数据为中心的工作负载每天都在增长，随着服务器间的数据移动不断增加，对当今的网络基础架构提出了新的挑战。行业正在迅速接近电气I/O性能的实际极限。随着计算带宽需求不断增长，电气I/O的规模无法保持同步增长，从而形成了“I/O功耗墙”，限制了计算运行的可用能源。

但是，通过在服务器和封装中直接引入光互连I/O，我们就能打破这一限制，让数据更有效地移动。将光子与低成本、大容量的硅芯片进行集成，可以解决了电气输入/输出（I/O）性能扩展上与日俱增的挑战——目前需要大量数据计算的工作负载已经让数据中心的网络流量不堪重负。

在今天的英特尔研究院活动上，英特尔展示了在关键技术构建模块方面的重大进展，这些构建模块是英特尔集成光电研究的基础。这些技术构建模块包括光的产生、放大、检测、调制、互补金属氧化物半导体（CMOS）接口电路以及封装集成，对于实现集成光电至关重要。此次活动中展示的原型将光子技术与CMOS技术进行了紧密结合，这是未来光子技术与核心计算芯片完全集成的一次概念验证。

△硅光电基础模块



△硅光电集成

构造模块关键技术包括：微型环调制器（micro-ring modulators）：传统的芯片调制器占用面积太大，并且放置于IC封装的成本很高。英特尔开发的微型环调制器，将调制器尺寸缩小了1000倍以上，从而消除了将硅光子集成到计算封装中的主要障碍。

英特尔还展示了比传统组件体积缩小了1000倍的微型环调制器。一直以来，传统芯片调制器的大尺寸和高成本都是将光技术引入服务器封装中的障碍，服务器封装需要集成一百个这样的器件。所有上述进展为硅光子的扩展应用奠定了基础，这些应用不仅限于网络上层，而且还包括服务器内部以及今后的服务器封装。

英特尔资深首席工程师，英特尔研究院PHY 研究实验室主任James Jaussi 表示：“我们正在靠近I/O功耗墙(Power Wall)和I/O带宽鸿沟，这将严重阻碍性能扩展。英特尔在集成光电技术方面所取得的快速进展，将让业界能够重新构想通过光来连接的数据中心网络和架构。目前，我们已经展示了与CMOS芯片紧密集成的一个硅芯片平台上所有关键的光学技术构建模块。我们将光子技术与CMOS硅芯片紧密集成的研究，能够系统地消除成本、能源和尺寸限制方面的障碍，以便为服务器封装赋予光互连的变革性能力。”

来源：芯智讯