【摘要】 6月29日，英特尔研究所宣布，其集成光电研究取得了重大进展，是提高数据中心和跨数据中心芯片互联带宽计算的下一个前沿领域。这项最新
6月29日，英特尔研究所宣布，其集成光电研究取得了重大进展，是提高数据中心和跨数据中心芯片互联带宽计算的下一个前沿领域。这项最新研究在多波长集成光学领域取得了行业领先的进展，展示了完全集成在硅晶圆上的八波长分布式反馈（DFB）激光阵列，输出功率均匀性达到+/-0.25分贝（dB），达到波长间隔的均匀性±6.5%，均优于行业规范。
英特尔研究院高级首席工程师荣海生说：“这项新研究表明，可以同时实现均匀密集的波长和良好适应的输出功率，最重要的是利用英特尔晶圆厂现有的生产和工艺控制技术。因此，它为下一代光电共包装和光互连器件的大规模生产提供了一条清晰的路径。”
未来大规模应用所需的光源将具有未来大规模应用所需的性能，如可用于处理的光源AI以及机器学习等新兴网络密集型工作负载的光电共包装和光互连装置。该激光阵列是基于英特尔300毫米硅光子工艺制造的，为大规模生产和广泛部署铺平了道路。
据Gartner预计到2025年，超过20%的数据中心高带宽通道将使用硅光子，而到2020年，硅光子的比例将不到5%。此外，硅光子的潜在市场也达到了26亿美元。低功耗、高带宽、快速数据传输的需求带来了硅光子需求的同步增长，以支持数据中心的应用等方面。
光连接在20世纪80年代开始取代铜线，因为光纤中固有的高带宽光传输优于通过金属电缆传输的电脉冲。从那时起，由于组件尺寸和成本的降低，光纤技术变得更加高效，促进了光互联网解决方案在过去几年的突破，通常用于交换机、数据中心等高性能计算环境。
随着电气互连性能逐渐接近实际极限，硅电路和光学器件并排集成在同一包装上，有望在未来提高输入/输出（I/O）接口的能效延长了其传输距离。这些光子技术是在英特尔晶圆厂实现的，这意味着在实现大规模生产后，成本将降低。
最新的光电共包装解决方案采用密集波分复用（DWDM）该技术显示了在增加带宽的同时显著降低光子芯片尺寸的前景。然而，到目前为止，制造具有均匀波长间隔和功率的密集波分复用光源仍然非常困难。
英特尔的新进展保证了光源在保持波长分离一致性的同时具有均匀的输出功率，满足了光计算互联和密集波分重用通信的需要。光连接的下一代输入/输出接口可用于未来AI定制机器学习工作负荷的极高带宽要求。
8个微环调制器和光波导。每个微环调制器都被调整到特定的波长(或)“光色”)。利用多波长，每个微环可以单独调制光波，实现独立通信。这种使用多波长的方法被称为波分重用。（图片来源：英特尔）
八波长分布式反馈激光阵列在英特尔商用300mm该平台由混合硅光子平台设计制造，用于量产光收发器。基于和制造3000个。mm在严格的工艺控制下，硅晶圆相同的光刻技术实现了这一创新CMOS晶圆厂激光制造能力的重大飞跃。
8通道III-V族/硅混合分布式反馈激光阵列。通过匹配功率和均匀波长间隔，这一创新标志着大型晶圆厂多波长激光能力的重大飞跃。
在这项研究中，英特尔采用了先进的光刻技术，在这项研究中，III-V硅片中波导光栅的配置在家族晶圆键合过程前完成。三英寸或四英寸。III-V与普通半导体激光器相比，该技术提高了波长均匀性。此外，由于激光器的高密度集成，阵列在环境温度变化时也能保持通道间距的稳定性。
未来，作为硅光子技术的先驱，英特尔将继续致力于研究各种解决方案，以满足对更高效、更全面的网络基础设施的日益需求。目前，英特尔正在开发的集成光电关键构建模块包括光产生、放大、检测、调制、CMOS接口电路与封装集成。
此外，八波长集成激光阵列制造技术的许多方面激光阵列技术的许多方面（SiliconPhotonicsProductsDivision）用于创造未来的光互连芯粒。即将到来的产品将包括在内。CPU，GPU在内存中的各种计算资源之间，实现低功耗、高性能、太比特每秒（multi-terabitspersecond）相互连接。集成激光阵列是实现光互连芯粒大规模制造和部署的关键。