炸裂级大发现! 一根头发丝那么细的硅片,现在能把数据像开挂一样每秒狂飙 1000 千兆位(1000 Gbps),却只喝 4 口“电可乐”(4 焦耳)。相当于 7 分钟就能把 1 亿本书全塞进快递箱里!
说人话:
以前的数据中心像超市排队,处理器被长长的过道隔开,电缆像意大利面一样缠来缠去,空调呼呼吹,电费哗哗流。现在?
1. 机架贴贴:服务器可以像同桌课本一样挤在一起,过道缩成“亲密距离”。
2. 电缆瘦身:以前要 20 根粗水管(铜线)才能扛住的数据,现在一根“光纤吸管”搞定,理线员当场失业。
3. 空调罢工:电线少了,发热量暴跌,风扇从“龙卷风”调成“小电扇”,电费账单直接腰斩。
为啥以前做不到?
老式铜线极限 56 Gbps,数据一多就“堵车”。工程师只能疯狂加车道——多插几根线,再配个交换机当“交警”。带宽翻倍?行,那端口、电源、铁架子统统翻倍,机房秒变钢铁森林。
现在直接换“光子高速公路”:
- 1 根光纤 = 20 根铜线,交换机数量跳楼式减少。
- 机架间距从“广场舞”变“地铁早高峰”,省下的空间能多摆一排服务器。
- 发热量骤降,空调从“冰窖”变“电风扇”,电费省到老板笑出声。
更骚的是:
造这芯片的厂商连新原料都不用买,直接给现有“光调制器”加个“相位外挂”就能量产,简直像给旧手机贴张膜就升级成 5G!
原文:
拿大拉瓦尔大学的科学家开发出一种微小但具有改变游戏规则的光学芯片,能够每秒传输 1,000 千兆比特,同时仅消耗传统系统所用能量的一小部分。
光学、光子学和激光中心 (COPL) 的研究团队着手开发一种独特的节能光学芯片,以满足 ChatGPT 等人工智能系统的高能耗需求。
这种革命性的光子设备非常细,就像一根头发丝一样,它利用光能而不是电能作为数据传输的主要媒介。
据报道,它可以超高速传输海量数据,达到每秒 1,000 千兆位 (Gbps),与目前最高速度约为 56 Gbps 的系统相比有了显著飞跃。
据研究人员称,这足以在七分钟内传输相当于 1 亿本书的内容,这与煮一杯咖啡所需的时间完全相同。
虽小但潜力无限
该芯片利用光的相位(换句话说,光的位移)来更有效地操作和传输信息。通过为信号添加这一新维度,研究人员实现了前所未有的性能水平。
拉瓦尔大学博士生、该研究的第一作者 Alireza Geravand 解释道:“我们的速度从每秒 56 千兆位跃升至每秒 1,000 千兆位。”
但速度只是冰山一角。这款芯片真正突破性之处在于,它能够以仅消耗4焦耳能量的速度达到如此高的速度,这相当于将一毫升水加热1.8华氏度(1摄氏度)所需的能量。
这项突破依赖于微环调制器,这是一种由硅制成的微型环形装置,可以操纵光来编码信息。该系统使用两对这样的调制器,其中一个控制光的强度,另一个调整光的相位。
这种双通道方法可以在更小的物理空间内实现更大的带宽。Geravand 解释说,该芯片为人工智能数据中心提供了一个极具前景的解决方案。
“以每秒 1,000 千兆比特的速度,你可以在不到七分钟的时间内传输整个训练数据集——相当于超过 1 亿本书,”他继续说道。“这大约相当于煮一杯咖啡的时间。”
虽然这项技术仍处于实验室阶段,但商业应用可能并不遥远。像 NVIDIA 这样的公司已经开始使用微环调制器,尽管目前的系统仍然完全依赖于光强度。然而,该团队的创新增加了一个全新的功能层,从而使社会更接近光速人工智能。
该研究已发表在《自然光子学》杂志上。