集成電路規(guī)模的擴(kuò)展以及計算機(jī)體系架構(gòu)從單核系統(tǒng)到多核系統(tǒng)的演進(jìn),共同推動了處理能力的大幅提升,迅速將片上聚合帶寬擴(kuò)展到了太比特/秒量級,因此,須相應(yīng)地提高芯片間的數(shù)據(jù)傳輸量,使其不會限制整個系統(tǒng)的性能。提高芯片間通信帶寬的兩種常規(guī)方法包括提高每通道數(shù)據(jù)速率以及I/O數(shù)量!陡咚俟庾踊ミB》討論了與擴(kuò)展I/O數(shù)據(jù)速率相關(guān)的挑戰(zhàn)以及當(dāng)前的設(shè)計技術(shù),描述了主要的高速組件、通道特性和性能指標(biāo)。
不斷增長酌芯片間通信帶寬需求促使人們研究使用光互連架構(gòu)來取代通道受限的電子學(xué)互連架構(gòu)。光互連以其低至可忽略的頻率相關(guān)損耗和高帶寬的優(yōu)勢,為在單通道數(shù)據(jù)速率超過1OGb/s時實(shí)現(xiàn)顯著的功率效率提升提供了可行的替代方案。這激發(fā)了人們對適用于與CMOS芯片高密度集成的光互連技術(shù)的廣泛研究。《高速光子互連》詳細(xì)介紹了配置在適當(dāng)功率效率水平下,芯片間光通信鏈路是如何具有充分利用CMOS技術(shù)所提供的更高數(shù)據(jù)速率的潛力的。
第1章 用于計算平臺的高能效光子互連
1.1 引言
1.2 計算平臺中的光子技術(shù)解決方案
1.2.1 光子點(diǎn)對點(diǎn)鏈路
1.2.2 單平面光子互連網(wǎng)絡(luò)
1.2.3 多平面光子互連網(wǎng)絡(luò)
1.3 高能效光子互連網(wǎng)絡(luò)
1.3.1 高能效器件
1.3.2 系統(tǒng)和架構(gòu)的高能效設(shè)計
1.3.3 能量的利用
1.3.4 高能效的可縮展性
1.4 RODIN:實(shí)踐范例
1.4.1 空間一波長(SW)和空間一時間(ST)交換架構(gòu)
1.4.2 能量效率分析架構(gòu)
1.5 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
第2章 采用空氣包覆銅互連的低損耗、高性能芯片到芯片電氣連接
2.1 引言
2.1.1 用于減少線路電容的氣隙結(jié)構(gòu)
2.1.2 氣隙結(jié)構(gòu)的制造
2.1.3 芯片到芯片互連的設(shè)計問題
2.2 采用空氣包覆芯片到芯片互連的性能改進(jìn)
2.2.1 空氣包覆互連的基本原理圖
2.2.2 低損耗高速鏈路的設(shè)計和優(yōu)化
2.3 空氣包覆銅互連的制造
2.4 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
第3章 硅基光子布拉格光柵
3.1 引言
3.2 硅波導(dǎo)中的均勻布拉格光柵
3.2.1 理論
3.2.2 硅波導(dǎo)集成
3.2.3 互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體( CMOS)兼容制造
3.3 布拉格光柵在硅光子學(xué)中的應(yīng)用
3.3.1 非均勻波導(dǎo)光柵結(jié)構(gòu)
3.3.2 光柵輔助反向耦合器
致謝
參考文獻(xiàn)
第4章 互連中應(yīng)用的激光器
4.1 引言
4.2 半導(dǎo)體激光基本理論
4.2.1 激光腔模式
4.2.2 閾值電流與輸出功率
4.2.3 激光發(fā)射波長
4.2.4 溫度依賴性和熱阻抗
4.2.5 直接調(diào)制
4.2.6 線寬和相對強(qiáng)度噪聲
4.3 半導(dǎo)體激光器的類型
4.3.1 Fabry-Perot激光器
4.3.2 環(huán)形激光器
4.3.3 分布式布拉格反射( DBR)激光器
4.3.4 分布反饋( DFB)激光器
4.3.5 垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL)
4.3.6 寬波段可調(diào)激光器
4.3.7 鎖模激光器
4.3.8 多波長激光器
4.3.9 其他小型腔激光器
……
第5章 互連中應(yīng)用的垂直腔面發(fā)射激光器
第6章 綠色光互連應(yīng)用中的高速光電二極管和激光電能轉(zhuǎn)換器
第7章 用于光子檢測的量子點(diǎn)納米光子學(xué)
第8章 半導(dǎo)體卷曲管光腔