德国专家研发出世界上最快的芯片

德国专家研发出世界上最快的芯片

 

Großansicht des Bildes mit der Bildunterschrift: 洛伊特霍尔德教授在实验室中

以德国卡尔斯鲁厄的研究人员为主的一支国际科研小组目前开发出世界上最快的硅芯片，比至今最快的芯片还要快四倍。借助该芯片，互联网应用将会更快，成本将会更低，而且还可处理更大量的图像数据。

 

洛伊特霍尔德（Jürg Leuthold）是位于德国卡尔斯鲁厄的光子学和量子电子学研究所，简称IPQ的教授，他的实验室看上去就像中学上物理实验课的大教室，到处都是仪表和 电线，到处都是计算机和屏幕。其中有一台计算机特别显眼，上面的接线最多，显然也是洛伊特霍尔德最关注的。这台计算机模拟的是打电话，不断把大量数据输送 到一个超级芯片，这个超级芯片才是这位教授的骄傲所在。他介绍说："这个芯片处理的数据量，换算一下，相当于260万人，每人手持一台电话，同时通话的数 据量。"

洛伊特霍尔德教授率领一支国际科研小组，花了五年的心血，开发出世界上最快的芯片，而且是一个硅芯片，一个以极快速度传送光信号的硅芯片。人们早就 知道，利用光信号传输数据，速度要比电信号快得多，因此，今天的高速互联网络使用的都是光纤。那么，在芯片领域如何实现高速导光呢？卡尔斯鲁厄的研究人员 想出一个绝招。洛伊特霍尔德教授说："我们也在硅片上做出导光通道，可以说是某种光纤吧。但因为硅元素的导光性能不够好，所以我们又把这些通道挖空，填进 导光性能好得多的另一种材料。"

这种材料必须具备一定的属性，比如说必须是透明的，它的抗热性能也必须很好，但吸收性能却不能高，否则光就被吸收而传不远了。此外，它还必须具备很 快的开关特性。要求可谓极其苛刻。幸好，研究小组的一位成员找到了这样一种材料。然而，更大的难题还在后面呢。他们必须把这种材料填到硅片上直径在纳米范 围、细得不能再细的通道里。洛伊特霍尔德不无感叹地说："我们这辈子有四年时间，都花在把这材料填进通道的事儿上了。您想啊，您有一根导光通道，这通道本 身的直径只有200、300纳米。现在，您还得把它挖空，挖出个直径差不多只有100个纳米的洞。100个纳米是什么概念，就是比人的一根头发还要细 700倍。这么细的一条空道，你还得往里填东西，还得填严实了，不能有空隙，也不能有杂质。"

然而，四年的心血没有白费，他们成功了。他们加热一种有机材料进行试验，获得了突破，那些导光材料老老实实均匀地分布在硅片上给他们留出的"地道" 里。得出的结果，是一个大拇指大小、当今世界上速度最快的超级芯片。凭这么一个芯片，就可以管理差不多整个柏林市的所有通话，难怪各大电信公司对这种芯片 表示了极大兴趣。这，还仅仅是一个开始。在洛伊特霍尔德看来，今后10年，通过进一步研发，这种芯片的速度还可以提高30倍，从而开创一片全新的高科天 地。洛伊特霍尔德解释说："比如立体电视，它的清晰度就和激光全息照相一样。或者超高清晰度电视、点播电视等等。这些东西届时可能就会成为家常便饭。可以 说，这一技术将把我们带入一个全新的档次。"

作者：Sascha Baron/施彦

责编：叶宣