光子芯片能耗研究方面取得突破
美國俄勒岡州立大學(xué)和貝勒大學(xué)科學(xué)家在降低數(shù)據(jù)中心和超級(jí)計(jì)算機(jī)使用的光子芯片能耗方面取得了突破:他們開發(fā)出一種新型設(shè)備,控制光子芯片溫度變化所需的能量僅為目前能耗的百萬分之一,有望成為未來數(shù)據(jù)中心和超級(jí)計(jì)算機(jī)高速通信的骨干。相關(guān)論文刊登于最新一期《科學(xué)報(bào)告》雜志。 實(shí)驗(yàn)示意圖 數(shù)據(jù)中心能存儲(chǔ)、處理和傳播數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序。美國能源部的數(shù)據(jù)顯示,同等面積數(shù)據(jù)中心的能耗是普通辦公樓的50倍,數(shù)據(jù)中心總用電量約占美國用電總量的2%。而且,隨著數(shù)據(jù)量的飆升,數(shù)據(jù)中心的數(shù)量也與日俱增。 光子芯片內(nèi)的電路使用光子而非像傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)芯片那樣使用電子。光子以光速移動(dòng),能實(shí)現(xiàn)極快速、高效的數(shù)據(jù)傳輸,但需要大量能量來保持其溫度穩(wěn)定和高性能。目前光子學(xué)行業(yè)完全依賴“熱加熱器”來微調(diào)高速電光設(shè)備的工作波長并優(yōu)化其性能,每臺(tái)此類熱加熱器消耗幾毫瓦的電力。 研究團(tuán)隊(duì)指出,一個(gè)典型的LED燈泡的功率為6到10瓦,幾毫瓦聽起來可能不算多,但數(shù)百萬臺(tái)設(shè)備加起來,電量非常驚人。而且,隨著系統(tǒng)的規(guī)模不斷擴(kuò)大,耗電量也會(huì)越來越多。 |