該設(shè)計(jì)大幅度提升了帶寬和功率效率

隨著應(yīng)用端需求的不斷提升，存儲(chǔ)、計(jì)算和通信芯片模塊性能的局限性也愈發(fā)明顯，因此業(yè)內(nèi)研究人員都在不斷探索新的技術(shù)方向，以用最低成本開(kāi)發(fā)出更優(yōu)性能的硬件來(lái)支持軟件系統(tǒng)的發(fā)展。

最近，在存儲(chǔ)單元設(shè)計(jì)上，牛津大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)找到了新的方法。

據(jù)報(bào)道，他們?cè)O(shè)計(jì)了一種新型計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)單元，可以同時(shí)通過(guò)電和光信號(hào)對(duì)其進(jìn)行訪問(wèn)或?qū)懭?，大幅度提升了帶寬和功率效率，也進(jìn)一步推動(dòng)了芯片級(jí)光子學(xué)技術(shù)的發(fā)展。

據(jù)悉，科學(xué)家最新研發(fā)的存儲(chǔ)單元是一種非易失性的鍺基化合物，位于金電極和氮化硅通道的交叉點(diǎn)。當(dāng)電子流過(guò)金電極，光波通過(guò)通道漏斗，因此任一單元命中該單元時(shí)，該單元就可以在二進(jìn)制或多級(jí)狀態(tài)之間切換。

這一設(shè)計(jì)方法有諸多好處。

首先，用光代替電子是一種明顯更理想的信號(hào)形式，它可以保證更大的帶寬和更高的功率效率。而將之用于板級(jí)和芯片級(jí)的設(shè)計(jì)上，光通信的低功率閾值可以保證信號(hào)更快發(fā)送；在片上延遲方面，也比電信號(hào)低好幾個(gè)數(shù)量級(jí)。

其次，不同于現(xiàn)有的設(shè)計(jì)，兩種內(nèi)存（無(wú)論是主存儲(chǔ)，內(nèi)存還是緩存）模塊都可以接受和輸出兩種格式的信息，因此無(wú)需再進(jìn)行轉(zhuǎn)換，通信效率也更高。

值得指出的是，在芯片上運(yùn)用光子技術(shù)本身難度就很高，如操縱這種精細(xì)形式的能量有著極高的復(fù)雜性，將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)需要大功率和大空間等，因此該方面的研發(fā)工作一直難有突破。因此，這一次牛津大學(xué)的研究成果對(duì)于存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)有著重要的意義，它將會(huì)把未來(lái)先進(jìn)的存儲(chǔ)模塊設(shè)計(jì)帶上了一個(gè)新高度。

作者：Lynn