计算机芯片巨头英特尔公司日前宣布，该公司与美国加州大学圣芭芭拉分校(UCSB)的研究人员日前成功研发出了世界上首个采用标准硅工艺制造的硅激光芯片。这在很大程度上标志着用于未来计算机和数据中心的低成本、高带宽硅光子学设备产业化的最后障碍之一被解决。其实，硅激光芯片不仅可以极大的降低成本，传输速度也要比现在普通用于电脑的电缆快。

　　研究人员将磷化铟的发光属性和硅的光路整合到单一混合芯片中。当给磷化铟施加电压的时候，光进入硅片的波导，产生持续的激光束，这种激光束可驱动其他的硅光子器件。研究人员把这些材料组合起来，然后创建一个设备，该设备可使用标准的芯片制造技术来完成。这种基于硅片的激光技术可使光子学更广泛地应用于计算机中，因为采用大规模硅基制造技术能够大幅度降低成本。

　　这种研发的突破，具有非常大的意义，不仅是对于电脑制造商，或是电脑用户而言，都有一定的意义。因为它可以帮助连接技术实现数据在电脑部件和服务器之间的运输，且能保持芯片之间快速处理能源之间的步调。

　　意味着什么？

　　“首先，我们可以肯定的一点是，硅激光芯片可以极大的降低成本，在将来的电脑中可实现TB级别的光‘数据管’，可在很大程度上创造高性能的计算应用程序的一个新纪元。” 英特尔光电技术实验室的主管马里奥.帕尼恰(Mario Paniccia)表示。

　　英特尔认为，尽管该技术离商品化仍有很长距离，但相信未来数十个、甚至数百个混合硅激光器会和其它硅光子学部件一起，被集成到单一硅基芯片上去。这是开始低成本大批量生产高集成度硅光子芯片的标志。

　　其实，磷化铟目前已经广泛应用，特别是用于光纤网络的激光束。然而，由于聚集和对准激光束需要一笔不小的开支，使得整个高容量电脑商业的造价过于昂贵。另一方面，硅元素可很好的增强和控制光束，也就减少了原有聚集和对准光束所带来的高额价格，但是其本身并不是一个效率高的光发电机。

　　如何运作？

　　为了能够更为直观的展示该项研发成果，研发人员用一个图形向我们演示了两种材料的结合，结合后便构造出一个“混合硅激光”，而这种混合硅激光是可以通过使用英特尔标准的制造技术制造出来的，且能把成本控制在一个较低的程度。

　　英特尔和圣巴巴拉分校的研究证实了可以使用现有的芯片制造设备来产生完全的光芯片。以往，人们发现在硅芯片上附加发光材料非常困难，甚至完全无法实现。但圣巴巴拉分校的科学家们提供了一种低温焊接技术，在不融化硅电路的前提下实现了这种连接。这项工艺在每种材料的表面制造了厚度仅25个原子的带电氧气层，然后将两面加热并压合，氧气层融合了两种原料，从而制造出了可以同时传递电信号和光信号的芯片。

　　激光束可以在电脑部件之间以极其高速的速度传输数据，这些也可以使用一个硅元素光学调节器，该调节器可以快速的转变激光束，并能把电脑代码的1s和0s快速的描绘出来。

　　英特尔已经向外界展示了这个硅元素调节器，该调节器的主要作用是用来传输数据，而传输的速度可达到每秒10GB。“其实，如何使用电脑和数据中心的基于硅元素的设备，来制造混合的硅激光束是整个研发中所面临的最后一个难关。”研发人员向外界这样说道。

　　“对于工程师而言，设计出更高性能的处理器变得越来越紧迫，特别是设计出多核的处理器。到目前为止，已经出现了双核和四核的处理器，但是我相信在不久的将来，将会出现更多核的处理器，有可能是十核，或是百核的处理器，这些都是我们能够看到的。” Paniccia在一次电话会议中向记者这样表示。

　　铜缆已经过时

　　“在不久以后，为了能够及时为芯片提供数据，网格计算将需要网格信息在服务器中转换来，转换去。如果用铜缆来实现这一点，显得极其的困难，且有些不可思议。” Paniccia表示。

　　目前，我们大多数的数据传送都能通过光纤实现100米以外的数据传输。但是，这种传输数据的方式要花费一笔不小的钱，所以阻止了它用于短距离的数据传输。正因为这样，才给了铜缆生存的空间，毕竟铜缆可用于房间内的连接，或是主板之间的连接，因为铜缆用于短距离连接的成本比较低。

　　“目前，我们正在研究以硅处理的光子学问题，一旦研究成功，将会为光通信带来非常的规模经济。” Paniccia表示，“它所带来的意义远不止于此，它甚至能打破由平面型积体电路，以及真空管带来的束缚。其实，我们还应该看得更远，并不应该局限于此。”

　　一旦，工程师能够使用低成本、高带宽的光连接，他们将创建出一个完全新型的电脑设计，例如，远程存储，一旦该设计成功，将可在处理器两步之外实现存储数据，而现在却只能在处理器六英寸之内实现数据存储。不仅如此，远程存储架构还将从根本上改变制冷需求和形态。

　　至于接下来要做的工作，研发人员必须尽快找到更为简单的方式去制造这种电激发混合硅激光，然后明确的描绘出怎样在一个标准计算处理器单一芯片上实现结合。一旦研发人员有一天完成了这一设计，二进制数据将会以电子的形式流动，然后便是质子，且能在很大的程度上实现高速率和高效率。