科學家研發新型數據傳輸系統 速度比USB快10倍

　　最近，科學研究人員成功開發了新的數據傳輸系統，将高頻矽芯片與細如發絲的聚合物電纜配對，實現了比USB快10倍的信息傳輸速度。該系統有可能提高數據中心的能源效率，減輕電子産品部件的負荷。

　　Credit:Courtesyofthers，editedbyMITNews。

　　該研究于今年2月在IEE國際固态電路會議上發表，主要作者是JackHolloway¤03、MNG¤04，去年秋天完成麻省理工學院電氣工程和計算機科學系博士學位，現在在Raytheon公司工作。共同作者包括EECS的Holloway博士生指導者、副教授RuonanHan、英特爾的研究員GeorgiosDogiamis。

　　Holloway說:計算機芯片之間共享的信息量爆炸性增加——雲計算、互聯網、大數據。其中許多是通過傳統銅線發生的。但銅線，如USB或HDMI電纜中的銅線，消耗電力-特别是處理重量數據負荷時。

　　Holloway表示，通過長度超過1米的導管快速傳輸數據(每秒超過100兆位)的需求越來越大，但現在主流的解決方案是越來越重，越來越貴的銅線。

　　銅線的替代方案是光纜，但也有自己的問題。銅線使用電信号，光纖使用光子。這使得光纖能夠快速傳輸數據，能耗小。然而，計算機芯片通常不兼容光子，這使得光纖電纜和計算機之間的互聯成為一個挑戰。Holloway說:現在不能在矽中有效地産生、擴大、檢測光子。雖然有各種昂貴複雜的整合方案，但從經濟學的角度來看，這并不是一個很好的解決方案。

　　該團隊的新鍊接吸收了銅管和光纖管的優點，同時沒有缺點。Dogiamis說:這是一個很好的互補解決方案的例子。他們的導管是由塑料聚合物制成的，所以比傳統的銅纜要輕一些，制作成本也可能要低一些。但是，聚合物鍊接在亞太赫茲電磁信号下運行時，傳輸高數據負荷時的能源效率遠遠高于銅電纜。新鍊路的效率可與光纖匹敵，但具有“與矽芯片直接兼容，不需要特殊制造”的重要優點。

　　該團隊設計了這種低成本芯片和聚合物導管的配對。通常，矽芯片很難在亞太赫茲頻率下運行。然而，該團隊的新芯片可以産生高頻信号，并有足夠的功率将數據直接傳輸給導管。研究人員表示，從矽芯片到管道的這種清潔連接意味着整個系統可以用标準、經濟高效的方法制造。

　　另外，新電纜在尺寸上也優于銅管，Han說:我們的電纜截面積為0.4毫米×0.25毫米，非常小，就像頭發一樣。雖然它的尺寸很細，但它可以攜帶大量的數據，因為它通過三個不同的平行通道發送信号，并通過頻率分離。該鍊接的總帶寬為每秒105千兆比特，幾乎比基于銅電纜的USB電纜快一個數量級。Dogiamis表示，這種電纜可以解決帶寬挑戰，因為我們看到這一大趨勢正在向越來越多的數據發展。