牛津大学团队研发出新型存储单元,实现芯片级光通信

据报道,他们设计了一种新型计算机存储单元,可以同时通过电和光信号对其进行访问或写入,大幅度提升了带宽和功率效率,也进一步推动了芯片级光子学技术的发展。

随着应用端需求的不断提升,存储、计算和通信芯片模块性能的局限性也愈发明显,因此业内研究人员都在不断探索新的技术方向,以用最低成本开发出更优性能的硬件来支持软件系统的发展。

最近,在存储单元设计上,牛津大学研究团队找到了新的方法。

据报道,他们设计了一种新型计算机存储单元,可以同时通过电和光信号对其进行访问或写入,大幅度提升了带宽和功率效率,也进一步推动了芯片级光子学技术的发展。

据悉,科学家最新研发的存储单元是一种非易失性的锗基化合物,位于金电极和氮化硅通道的交叉点。当电子流过金电极,光波通过通道漏斗,因此任一单元命中该单元时,该单元就可以在二进制或多级状态之间切换。

这一设计方法有诸多好处。

首先,用光代替电子是一种明显更理想的信号形式,它可以保证更大的带宽和更高的功率效率。而将之用于板级和芯片级的设计上,光通信的低功率阈值可以保证信号更快发送;在片上延迟方面,也比电信号低好几个数量级。

其次,不同于现有的设计,两种内存(无论是主存储,内存还是缓存)模块都可以接受和输出两种格式的信息,因此无需再进行转换,通信效率也更高。

值得指出的是,在芯片上运用光子技术本身难度就很高,如操纵这种精细形式的能量有着极高的复杂性,将光信号转换为电信号需要大功率和大空间等,因此该方面的研发工作一直难有突破。因此,这一次牛津大学的研究成果对于存储产业来说有着重要的意义,它将会把未来先进的存储模块设计带上了一个新高度。

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