打开水龙头,能够瞬间出水,不是水管源头的水瞬间到了末端出口,而是水压(电场)瞬间传遍整条管道。在水压的影响下,水管中每一部分的水分子(电子),只是缓慢向前挪动。
原理没看懂也没关系,反正记住一点——芯片中电信号的速度,其实并没有我们想象中那么快。信号慢,就意味着延迟高、效率低。传统算力升级的核心逻辑,就是堆叠晶体管、堆砌芯片。但芯片的物理面积有限,晶体管不可能无限堆叠。越是高密度集成,布线难度、散热压力、信号干扰就越大,算力提升的边际效应持续递减。总而言之,随着芯片制程不断缩小,电子迁移的延迟、能量损失、功耗激增、信号串扰、隧穿效应、趋肤效应等问题愈发严重。
目前的算力体系,是“光传电算”,数据传输靠光,数据计算处理靠电。光计算,就是数据计算处理(包括存储)也靠光,实现“光传光算”。这是真正的全光化,是一种“终极形态”。
光芯片其实和光通信领域的硅光(集成光路,photonic integrated circuit,简称PIC)概念是一回事。在一个芯片上,集成几百个光器件(如激光器、调制器、波导和探测器等),形成完整的光路系统。
