IBM矽光子晶片技術重大突破，完成整合晶片設計與測試

IBM宣佈矽光子（silicon photonics）技術有重大突破，這項技術使矽晶片得以利用光脈衝來取代銅線訊號來傳輸資料，大幅提升資料傳輸速度與距離，以支援大資料及雲端運算的系統需求。

IBM研究院投入矽光子研發已超過10年，去年IBM並宣佈投資30億美元推動未來的晶片技術研發。而這次則是首次完成設計與測試完全整合的波長多工（wavelength multiplexed）矽光子晶片，而且很快就可用於100Gb/s的光收發器（optical transceivers）的生產，未來將可讓資料中心有更高的資料傳輸率及頻寬，以因應雲端運算及大資料應用的需求。

IBM指出，運算產業已進入新紀元，不論是在資料中心內或雲端運算服務之間，都需要IT系統支援大資料的處理與分析，如何讓資料很順暢地在系統元件之間傳輸，答案就在矽光子。IBM解釋，矽光子技術具備光通訊可在數公里距離下進行高速傳輸的特性，並藉由單一光纖的多道光線擴大資料傳輸量，同時維持低耗電的優點。

矽光子技術使用小型的光元件傳送光脈衝，可在伺服器晶片、大型資料中心及超級電腦的晶片之間以極高的速率傳送大量資料，突破資料流量阻塞及傳統昂貴的網路互連技術的限制，大幅降低系統內及運算元件間的資料傳輸瓶頸，提升回應時間。IBM突破性的發展則運用100奈米以下的半導體技術，在單一晶片上整合光元件與電子迴路。

IBM的矽光子晶片捨棄傳統的銅線，取而代之的是將四種不同顏色的光線包在一條光纖中，在運算系統內部或系統之間傳送資料。估計運用此技術的收發器一秒可分享6300萬次推特貼文或600萬張圖片，或是在二秒中即可下載一整部高解析度的數位電影。

在IBM紐約、瑞士蘇黎世的一場展示中，4條雷射光線各自擁有25Gb/s的傳輸率，完整設計的光收發器則可使一條雙芯單模光纖（duplex single-mode fiber）提供100Gb/s的頻寬。

IBM新成立的CMOS整合奈米光子技術部門提供整合光與電子元件的矽光子解決方案以及單晶片上的光纖封裝（fiber packaging）架構。代工廠也可使用標準化的晶片製程，將有助於本技術的商業化。（編譯/林妍溱）