Các chip máy tính bằng ánh sáng thay vì điện năng tiêu thụ năng lượng ít hơn so với chip thông thường, Học Sửa Chữa Máy Tính Cơ Bản nhưng cho đến nay, chúng vẫn là những điều tò mò trong phòng thí nghiệm. Các giáo sư Vladimir Stojanović và Rajeev Ram và các đồng nghiệp của họ trong phòng thí nghiệm nghiên cứu của Phòng thí nghiệm Công nghệ Vi tính Điện tử và Công nghệ Microsystems của MIT hy vọng sẽ thay đổi bằng cách thiết kế các chip quang học có thể được chế tạo bằng các quy trình sản xuất chip thông thường. Michael Watts, nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Sandia, người cũng đang nghiên cứu về các chip quang, nói: "Tôi không thấy bất kỳ ai khác đang làm việc đó. "Nếu họ thành công tại đó, sau đó thuyết phục một nhà sản xuất bộ xử lý hoặc bộ nhớ lớn rằng đây là một cách tiếp cận khả thi sẽ được nhiều, dễ dàng hơn nhiều." Các nhà nghiên cứu MIT đã cho phép truy cập vào các cơ sở sản xuất mà Texas Instruments sử dụng để sản xuất chip điện thoại di động và các bộ vi xử lý, các nhà nghiên cứu của MIT đã chứng minh rằng họ có thể đặt một lượng lớn các thành phần quang học và điện tử làm việc trên cùng một chip. Nhưng cho đến nay, các thiết bị điện tử đã không thể kiểm soát trực tiếp quang học. Đó là điều mà Stojanović hy vọng sẽ xuất hiện với một loạt các chip mới do TI và một nhà sản xuất bán dẫn khác sản xuất vào mùa đông này. Truyền dữ liệu quang học có thể giải quyết những gì sẽ sớm được một vấn đề cấp bách trong thiết kế chip. Khi khả năng tính toán của các chip tăng, họ cần các kết nối băng thông cao hơn để gửi dữ liệu tới bộ nhớ; nếu không, sức mạnh xử lý bổ sung của họ là lãng phí. Nhưng việc gửi nhiều dữ liệu hơn qua kết nối điện đòi hỏi nhiều quyền lực hơn. Các bóng bán dẫn nhỏ hơn tiết kiệm năng lượng hơn các bóng bán dẫn lớn hơn, vì vậy theo thời gian, lượng điện năng tiêu thụ của các chíp đã thay đổi rất ít. Nhưng "phần nhỏ của quyền lực được sử dụng cho truyền thông đã phát triển", Watts nói. "Tại một thời điểm nào đó, bạn phải cống hiến hết khả năng của mình cho truyền thông. Và điểm đó không quá xa. Và sau đó những gì còn lại để tính toán? Không có gì ". Các chip tương lai có thể thu hút nhiều năng lượng hơn, nhưng sau đó chúng cũng sẽ khó làm mát, và tuổi thọ pin của máy tính xách tay và thiết bị cầm tay sẽ giảm đáng kể. Học Sửa Chữa Máy in Tại Hà Nội Vì vậy, các công ty chip sẽ hoan nghênh một cách tiết kiệm năng lượng hơn để di chuyển dữ liệu xung quanh - nếu họ tin tưởng rằng nó có hiệu quả về chi phí. Và đó là lý do tại sao chứng minh sự tương thích với các quy trình sản xuất hiện có sẽ rất thuyết phục. Các nhà sản xuất chế tạo các chip bằng cách tuần tự lắng đọng các lớp vật liệu khác nhau như silic, silicon dioxide và đồng trên một tấm wafer silic, và sau đó khắc các lớp này để tạo ra cấu trúc ba chiều. Vấn đề với việc sử dụng các quy trình hiện có để xây dựng các thành phần quang học là các lớp lắng đọng mỏng hơn sẽ là lý tưởng. Stojanović nói: "Bạn sẽ muốn một thiết bị quang tử thông thường cao hơn và mỏng hơn một chút để bạn có thể giảm thiểu tổn thất bề mặt-gồ ghề. "Ở đây bạn không có lựa chọn đó vì độ dày của phim được thiết lập bởi sự chế tạo." Các chip quang sử dụng các cấu trúc được gọi là ống dẫn sóng tới ánh sáng trực tiếp, và các nhà nghiên cứu đang cố gắng thêm các thành phần quang học vào một con chip silic thường khắc các ống dẫn sóng ra khỏi một tinh thể silic, Stojanović nói. Tuy nhiên, ống dẫn sóng được làm từ silic đơn tinh thể đòi hỏi lớp cách nhiệt trên và dưới lớp chúng, các quy trình sản xuất chip tiêu chuẩn như TI và Intel không cung cấp cách nào để gửi chúng. Tuy nhiên, chúng tạo ra một cách để tạo ra lớp cách điện ở trên và dưới các lớp polysilicon, bao gồm các tinh thể silicon nhỏ xíu, khác biệt với nhau và thường được sử dụng trong một phần của bóng bán dẫn được gọi là cổng. Vì vậy, các nhà nghiên cứu của MIT đã xây dựng các ống dẫn sóng từ polysilicon. Cho đến nay, TI đã sản xuất hai bộ nguyên mẫu cho các nhà nghiên cứu của MIT, một bằng cách sử dụng một quy trình có thể đánh dấu các tính năng của chip nhỏ tới 65 nanomet, một sử dụng một quy trình 32nm. Để giữ ánh sáng không bị rò rỉ ra khỏi ống dẫn sóng polysilicon, các nhà nghiên cứu rỗng không gian bên dưới chúng khi chúng lấy lại các chip - bước sản xuất duy nhất mà không thể sử dụng các quy trình của TI. Watts nói: "Điều này có thể được khắc phục một cách trang nhã hơn trong nhà chế tạo nếu họ thấy rằng bằng cách khắc phục điều đó, chúng tôi nhận được tất cả những lợi ích này. "Đó là một sửa đổi nhỏ, tôi nghĩ." Thiết kế của các nhà nghiên cứu MIT sử dụng ánh sáng được cung cấp bởi laser off-chip. Nhưng ngoài hướng dẫn chùm, chip phải có khả năng tải thông tin lên nó và kéo thông tin ra khỏi nó. Cả hai thủ tục sử dụng các bộ cộng hưởng vòng, các vòng silic nhỏ xíu được chạm vào chip thu hút ánh sáng của một tần số nhất định ra khỏi ống dẫn sóng. Kích hoạt nhanh và tắt các bộ cộng hưởng làm bật và tắt tín hiệu ánh sáng một cách hiệu quả, sự bùng phát của ánh sáng và khoảng trống giữa chúng có thể đại diện cho các số liệu và số 0 của thông tin số. Tuy nhiên, để đáp ứng nhu cầu băng thông của các con chip thế hệ tiếp theo, các ống dẫn sóng sẽ phải mang theo 128 bước sóng ánh sáng khác nhau, mỗi mã được mã hoá bằng dữ liệu riêng của nó. Vì vậy, ở đầu thu, các bộ cộng hưởng vòng cung cấp một ngân hàng của các bộ lọc để giải thể các tín hiệu đến. Trên các chip nguyên mẫu, hoạt động của các ngân hàng lọc là "kết quả tuyệt vời nhất đối với chúng tôi", Stojanović nói, "loại mà nói rằng, được rồi, vẫn còn hy vọng, và chúng ta nên tiếp tục làm điều này." Bước sóng ánh sáng bộ lọc cộng hưởng được xác định bởi kích thước của vòng, và không ai - ở cả TI hay MIT - có thể chắc chắn rằng quy trình sản xuất thông thường chính xác đủ để xử lý những biến đổi nhỏ như vậy. Stojanovic hy vọng rằng các lô nguyên mẫu kế tiếp sẽ cho phép kiểm soát điện tử của các chip trên các linh kiện quang học sẽ chứng minh rằng các bộ cộng hưởng cũng hoạt động tốt khi tải dữ liệu lên các chùm ánh sáng. Đồng thời, nhóm đang tìm kiếm để mở rộng cách tiếp cận của mình để chip bộ nhớ. Stojanović nói: "Bộ nhớ là một hạt dẻ khó khăn hơn để crack, bởi vì nó là một công việc kinh doanh theo chi phí, nơi mà mọi bước tiến trình đều có ý nghĩa. Tuy nhiên, nếu các chip nhớ cũng như các bộ vi xử lý đã gửi dữ liệu một cách linh hoạt, Stojanovic nói, ngoài việc tiết kiệm năng lượng, chúng còn có thể làm cho máy tính trở nên rất nhiều nhanh hơn. Stojanović nói: "Nếu bạn chỉ tập trung vào bộ xử lý, bạn có thể có được lợi thế 4x với các phép đo điện tử. Học Sửa Laptop Ở Đâu Tốt Nhất Hà Nội
