CMOS整合硅纳米光子明年将实现商用化
ibm 声称，从2011年起，硅芯片将迈向以光脉冲(pulses of light)而非电荷(electrical charge)来进行沟通;该公司于12月1日在日本举行的semicon japan展会上，透露其 cmos 整合硅纳米光子(cmos integrated silicon nanophotonics，cisn)技术的细节。
在该场展会上，ibm预言硅纳米光子将是实现未来“exascale”等级处理器的推手，可能达到每秒百万兆次运作(a million trillion operations per second)的水平，也就是比目前“petascale”等级的超级计算机速度快1,000倍。“ibm目前正在开发的cmos硅纳米光子技术，可藉由扩大每颗芯片的收发器带宽与整合密度，以因应exascale规格系统的需求。”参与 cisn 研发项目的ibm研究人员will green表示。
green是与ibm旗下位于美国纽约州t.j watson研究中心的硅整合纳米光子计划经理yurii vlasov，以及solomon assefa、alexander rylakov、clint schow与folkert horst等研究人员共同工作。近十年来，包括ibm、惠普(hp)、英特尔(intel)、飞思卡尔半导体(freescale)、nec、三星电子(samsung electronics)与imec等公司，还有包括avago、luxtera等伙伴，都将硅光子视为cmos技术领域必然可实现的未来。
透果将电到光(electrical-to-optical)与光到电(optical-to-electrical)收发器整合到传统cmos芯片上，这种硅光子被看好能突破目前开发exascale等级运算平台的瓶颈。ibm则声称，其cisn技术已经解决了相关问题，目前也已开始授权给合作伙伴，并可望在2011年看到采用该技术的商用收发器。
“目前的情况就类似当年marconi首度展示横跨大西洋的无线电发射;”市场研究机构the envisioneering group首席分析师rick doherty表示：“在今日，我们的数字系统、主板与芯片被“海洋”所分隔，而ibm已经证实，能利用传统的整合性cmos制程，让光学互连技术横跨那些“海洋”。”
ibm的全硅晶光学收发器在单一cmos芯片内整合了调变器、光波导、分波多任务器、开关与探测器等
自2005年起，ibm研究中心已经收集了建构完整cmos光学链接生态系统所需的光学组件，能让电子芯片通过光学互连、取代铜导线与总线进行沟通;到目前为止，ibm已经展示了以cmos制程打造的光学调变器(modulator)、光波导(wave guides)、分波多任务器(wavelength-division multiplexers)、开关(switches)与探测器(detectors)。
至于仅剩的一个组件——硅发射器(emitter)，ibm也通过添加了纳米管的方法成功展示;只不过预计明年问世的ibm整合性硅光子，还是将采用以传统三五族(iii-v)半导体材料制成的发射器。最近ibm以cisn技术所扫除的一大障碍，是能将一层锗层(germanium layer)埋在其cmos堆栈底部。
其他厂商如飞思卡尔，则是与新创公司luxtera合作，采用一种锗殿后(germanium-last)制程，展示了一款硅光学收发器;但ibm声称，其锗优先(germanium-first)制程，能将芯片尺寸缩小至10比1，让内含硅光学收发器的65纳米cmos芯片，达到二分之一平方公厘(因此能以小于5平方公厘的尺寸，集结成可达到每秒terabit速度的芯片)。
目前ibm正在进行以商用晶圆厂生产cisn制程的特征化，并预计采用该公司授权技术的第一批cmos光学收发器，将在明年问世。该公司也预言，其cisn技术将逐步达成系统之间、同一系统内主板之间、以及同主板内芯片之间的通信;然后到2016年，将实现为单一cmos微处理器内的各核心扮演沟通桥梁的角色。
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green是与ibm旗下位于美国纽约州t.j watson研究中心的硅整合纳米光子计划经理yurii vlasov，以及solomon assefa、alexander rylakov、clint schow与folkert horst等研究人员共同工作。近十年来，包括ibm、惠普(hp)、英特尔(intel)、飞思卡尔半导体(freescale)、nec、三星电子(samsung electronics)与imec等公司，还有包括avago、luxtera等伙伴，都将硅光子视为cmos技术领域必然可实现的未来。
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