本报讯(记者刘霞)据美国物理学家组织网和英国《新科学家》网站12月2日(北京时间)报道，IBM公司当日在日本东京发布了其在芯片技术领域的最新突破——CMOS(互补金属氧化物半导体)集成硅纳米光子学技术，该芯片技术可将电子和光子纳米器件集成在一块硅芯片上，使计算机芯片之间通过光脉冲(而不是电子信号)进行通讯。科学家有望据此研制出比传统芯片更小、更快、能耗更低的芯片，为亿亿次超级计算机的研发开辟道路。
参与研究的IBM科学家威廉姆·格林表示，亿亿次超级计算机的运算速度是目前最快计算机的1000倍，甚至可以与人脑的运转速度相媲美。
格林指出，制造超级计算机面临的一个主要挑战是芯片之间能否很快传输大量数据。在这方面，光纤的表现优于铜缆，但将电子数据转化成光子的器件往往在另外的芯片上，因此光电设备进行集成一直是科学家努力突破的瓶颈。
IBM历时10年研发的CMOS集成硅纳米光子学技术，通过将光电器件集成在一块芯片上，增加芯片之间传输数据的速度和芯片的性能，突破了这一瓶颈。IBM主管科技的副总裁陈自强(音译)表示，硅纳米光子学技术创新让芯片上的光学互联更加接近现实。通过嵌入处理器芯片的光通信，建立亿亿次超级计算机的愿景将在不远的未来变成现实。
IBM表示，新技术的另一个优势在于它可在一个标准的芯片制造生产线上生产，不需要新的或者特殊的工具。IBM公司的科学家已经研发出一套集成超密集的硅纳米光子学器件。
IBM公司硅纳米光学部门的负责人尤里·弗拉索夫介绍，只需要在一个标准的CMOS制造流程添加几个处理模块，该技术就能够制造出很多硅纳米光子学器件，如调制器、锗光电探测器和超密集的波分多路转换器等。借此，拥有所有光学和电学电路的单芯片光学互联交换服务器可在一个标准的CMOS工厂进行生产。另外，由于最新技术将芯片的集成密度提高了10倍，使用这种技术制造出的单芯片交换服务器大小仅为0.5平方毫米，是目前产品的十分之一。
IBM希望使用这项技术于5年内研发出功能强大的亿亿次超级计算机。另外，随着科学家不断改进和优化该项技术，它或许也可用来制造高性能的游戏操作台，增加显卡和处理器之间的数据传输速度。
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一种运行速度更快、传输信息量更大、体积也更小的计算机被称为“光脑”。虽然概念陌生，但制造它的努力早在半个世纪前就已开始。“纯种”不易做到，科学家们便先尝试光电“杂交”，于是才有了今天发布的集光电器件于一体的芯片。IBM十年磨此一剑的背后是硅光子学的理论支撑，而熟透了的硅工艺也成为硅光子学迅猛发展的坚实技术后盾。在信息功能材料及器件等诸多领域，硅光子学只是小荷才露尖尖角。难怪有人预言，21世纪是光脑世纪。
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