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來源：內容來自interestingengineering。

加拿大拉瓦爾大學（Université Laval）的科學家開發出了一種微型但具有變革性的光子芯片，該芯片能以每秒1000千兆比特（1 Tbps）的速度傳輸數據，同時只消耗傳統系統一小部分的能量。

該研究由拉瓦爾大學的光學、光子學與激光中心（COPL）團隊主導，目標是解決像ChatGPT這樣的人工智能系統所帶來的高能耗問題。他們研制出了一種獨特且節能的光子芯片，采用光而非電作為主要的數據傳輸媒介。

這款革命性芯片厚度如一根頭發，卻能以超高速傳輸海量數據，傳輸速率高達1000 Gbps，而當前系統的上限大約為56 Gbps。這一突破意味著，它可以在不到七分鐘內傳輸相當于1億本書的內容——也就是泡一杯咖啡的時間。

小小芯片，潛力巨大

這款芯片利用了光的“相位”——即相位的變化——來傳輸信息，相比只依賴光強的傳統方式，它在信號維度上實現了拓展，從而達到前所未有的性能。

“我們是從每秒56千兆比特直接跳躍到1000千兆比特，”拉瓦爾大學博士生、該研究論文的第一作者阿利雷扎·賈拉萬德（Alireza Geravand）解釋道。

但速度只是突破的一部分。真正令該芯片顛覆性的，是它僅消耗4焦耳能量便可完成這樣的傳輸速度，相當于將1毫升水加熱1°C（1.8華氏度）所需的能量。

這一成果依賴于微環調制器（microring modulators）——一種由硅制成的小型環形設備，能夠操控光信號以編碼信息。系統使用兩組調制器：一組控制光強，另一組調節相位。

這種雙通道設計不僅縮小了芯片體積，還顯著提升了帶寬，使其成為AI數據中心的理想解決方案。

賈拉萬德補充說：“在每秒1000千兆比特的速度下，你可以在不到七分鐘內傳輸整個訓練數據集——也就是1億本書的容量，正好是泡咖啡的時間。”

下一步：光速AI

目前的數據中心依賴數萬甚至數十萬顆處理器，這些處理器需要頻繁地互相通信，通常還要跨越較遠的物理距離。盡管單顆處理器只有幾毫米大，但整體基礎設施迅速膨脹，所需能量也隨之激增。

“最終你得到的是一個長度以公里計的系統，”賈拉萬德指出。但有了這項新技術，各個單元間可以像只隔幾米一樣高效通信，這對于應對不斷增長的AI需求來說，是巨大的優勢。

盡管該技術目前仍處于實驗室階段，但商業化應用已經不再遙遠。例如，英偉達（NVIDIA）等公司已經在使用微環調制器，盡管現階段的系統仍只依賴光強調制。而拉瓦爾大學團隊的突破則增加了相位調制這一新維度，讓人類更進一步接近“光速AI”的未來。

賈拉萬德最后表示：“十年前，我們的實驗室就為這項技術打下了基礎。今天，我們正將其推向一個新高度。也許再過幾年，業界就能趕上這波創新浪潮，這項技術也將真正走向現實世界。”

https://interestingengineering.com/innovation/hair-thin-chip-transfers-100-million-books

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