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牛津大學研究團隊構建出一種具有光電雙重性的新型存儲單元



牛津大學的一組科學家建立了一種新型計算機存儲單元,可以同時通過電和光信號對其進行訪問或寫入,這令人意想不到的突破這意味著芯片級光子學的可行性有望快速提升。用光代替電子是一種明顯更理想的信號形式,它可以保證更大的帶寬和更高的功率效率。但是,使用這種精細形式的能量的複雜性令研發工作遲遲難以突破。

光子學目前唯一廣泛運用是在光纜中,從家用以太網到跨越大陸之間距離的光纜,我們都可以看到光通信的身影。

板級和芯片級上的運用使光子學再次成為熱門話題。簡而言之,光通信具有較低的功率閾值,因此信號可以更快更早地發送,片上延遲從而可以比電信號低好幾個數量級。現在的問題是,將光信號轉換為電信號需要大量的功率和空間,而抵消了所有增益。

過去,我們已經看到了解決這一問題的有趣嘗試,但是新的研究以完全不同的方式解決了這個問題。如果內存(無論是主存儲,內存還是緩存)都可以接受和輸出兩種格式的信息,則無需進行轉換。

科學家最新研發的存儲單元是一種非易失性的鍺基化合物,位於金電極和氮化矽通道的交叉點。電子流過金,光波通過通道漏斗。當任一單元命中該單元時,該單元就可以在二進製或多級狀態之間切換。

儘管技術人員有望在未來幾十年在特定用途上實現該技術,但科學家們已經預見到它將如何幫助解決當前的問題,例如新技術可以促進光子晶體管的發展,並且可以充當可重配置光子電路和光子神經網絡的高速緩存和接口。

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