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英特爾實(shí)驗(yàn)室宣布，它在整合光子研究方面取得了重大進(jìn)展，這是提高數(shù)據(jù)中心操作芯片和整體網(wǎng)絡(luò)通信帶寬之間的下一個(gè)技術(shù)領(lǐng)域。最新研究以行業(yè)領(lǐng)先步伐的多波長集成光學(xué)為特征，包括8波長分布式反饋，顯示一個(gè)全面集成到硅晶圓（DFB）激光數(shù)組，提供非常好的±0.25分貝（dB）輸出功率均勻，超出行業(yè)規(guī)范±6.5%波長間距均勻。

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英特爾實(shí)驗(yàn)室高級技術(shù)總監(jiān)榮海生表示，這項(xiàng)新研究顯示了匹配輸出功率和均勻高密度波長間距的可能性。更重要的是，它可以通過英特爾晶圓廠現(xiàn)有的制造和工藝控制來完成，為下一代連接光學(xué)和光學(xué)操作的大規(guī)模制造提供了明確的方向。

這一進(jìn)展可以為未來的來大量應(yīng)用所需的光源，如人工智能（AI）和機(jī)器學(xué)習(xí)（ML）等待新興網(wǎng)絡(luò)密集工作負(fù)荷的共同包裝光學(xué)和光學(xué)操作連接。激光數(shù)組由英特爾的12英寸硅光子制造，為未來的大規(guī)模制造和廣泛部署做好了準(zhǔn)備。

Gartner據(jù)估計(jì)，硅光子占所有高帶寬數(shù)據(jù)中心通信頻道的比例將從2020年的不到5%提高到2025年的20%以上，整體潛在市場規(guī)模將達(dá)到26億美元。對低功耗、高帶寬和更高速度數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨笳�在增長，以支持?jǐn)?shù)據(jù)中心和其他進(jìn)一步應(yīng)用。

光連接從20世紀(jì)80年代開始取代銅線，因?yàn)橥ㄟ^光纖進(jìn)行的光傳輸提供了高帶寬的固有特性，這與通過金屬線進(jìn)行的電脈沖傳輸不同。從那時(shí)起，隨著零件尺寸和成本的降低，該技術(shù)變得更加高效，并在過去幾年中取得了突破。一般來說，這種情況發(fā)生在交換器、數(shù)據(jù)中心和其他高效的計(jì)算環(huán)境中。

隨著電氣互連效率的逐漸接近，集成相鄰的芯片電路和光學(xué)元件，可以提高能源效率，達(dá)到更遠(yuǎn)的連接距離，確保輸入/輸出（I/O）接口的未來。這些光子技術(shù)是通過英特爾工廠現(xiàn)有的工藝技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，具有大規(guī)模制造有利于降低成本的優(yōu)勢。

最近使用高密度波長分波多任務(wù)（DWDM）該技術(shù)的共同包裝光學(xué)解決方案證實(shí)了光學(xué)芯片的物理尺寸以大大降低光學(xué)芯片的物理尺寸。然而，到目前為止，制造了波長間距均勻性和功耗DWDM光源仍然很困難。

這一新突破保證了光源具有一致的波長分離，并保持了均勻的輸出功率，從而滿足了光學(xué)操作的互連性DWDM通信的要求之一。使用光學(xué)互連的次代操作I/O，為未來提供高帶寬AI和ML量身定制工作負(fù)荷的極端需求。

這款8波長DFB英特爾的商用12英寸混合數(shù)組（hybrid）設(shè)計(jì)制造硅光子平臺，也用于制造大規(guī)模生產(chǎn)的光學(xué)收發(fā)器。這一創(chuàng)新是大量生產(chǎn)互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）在晶圓廠中，其雷射制造能力取得了重大進(jìn)展，采用了與制造12英寸硅晶圓相同的微影技術(shù)和嚴(yán)格的工藝控制。

在這項(xiàng)研究中，英特爾利用先進(jìn)的微影技術(shù)在硅中定義了三五族晶圓接合工藝（waveguide grating）。與傳統(tǒng)的3英寸或4英寸的半導(dǎo)體雷射相比，該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了更好的波長均勻性。此外，由于雷射的緊密集成，該組也可以在環(huán)境溫度變化時(shí)保持通道間距。

作為硅光子技術(shù)的先驅(qū)，英特爾致力于開發(fā)解決方案，以滿足網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施日益增長的更高效、更豐富的資源需求。此外，作為未來光學(xué)操作的小芯片（chiplet）在產(chǎn)品的一部分，8波長集成雷射數(shù)組技術(shù)的許多方面都在英特TXC代理硅光子產(chǎn)品部實(shí)施。即將推出的產(chǎn)品可以在CPU、GPU在內(nèi)存和其他運(yùn)算資源之間，提供能源效率和高效率Tb/s互接。整合雷射數(shù)組是實(shí)現(xiàn)緊湊、成本效益的解決方案，也是支持大規(guī)模生產(chǎn)、制造和部署不可或缺的一部分。