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2021年12月10日 | 英特尔宣布成立集成光电研究中心

2021-12-10 来源：EEWORLD

联合多家大学的合作研究中心，汇集世界知名的光子学和电路科研人员，为未来十年的计算互连铺平道路。

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英特尔研究院近期成立了英特尔®面向数据中心互连的集成光电研究中心。该中心的使命是加速光互连输入/输出（I/O）技术在性能扩展和集成方面的创新，专注于光电子技术和器件、CMOS电路和链路架构，以及封装集成和光纤耦合。

英特尔资深首席工程师，英特尔研究院PHY 研究实验室主任James Jaussi表示：“在英特尔研究院，我们坚信单一机构不能将所有必要的创新都成功转化为研究现实。通过与全美国的一些顶尖科学家合作，英特尔正为面向下一代计算互连的集成光电发展打开大门。我们期待与这些科研人员密切合作，共同探索如何克服即将到来的性能障碍。”

随着服务器间的数据移动不断增加，对当下的网络基础架构能力提出了全新挑战。行业正在迅速接近电气I/O性能的实际极限。随着需求的持续增长，电气I/O的功耗性能调节无法保持同步增长，很快将限制用于计算运行的功率。这一性能障碍可以通过集成计算芯片和光互连I/O来克服，这也是英特尔集成光电研究中心的重点工作之一。

英特尔近期展示了集成光电关键构建模块的技术进展。光的产生、放大、检测、调制、CMOS接口电路和封装集成是实现所需的性能以取代电气成为主要的高带宽封装外接口的关键。

此外，光互连I/O有望在可达性、带宽密度、功耗和延迟等关键性能指标上显著优于电气I/O。在多个前沿领域的进一步创新来同时提升光学性能、降低功率和成本也是必不可少的。

关于研究中心：英特尔面向数据中心互连的集成光电研究中心汇集了多所大学和世界知名的科研人员，共同加速光互连输入/输出（I/O）技术在性能扩展和集成方面的创新，其研究愿景是探索技术扩展的路径，以满足未来十年及之后对能效和带宽性能的要求。

英特尔深知学术是技术创新的核心，并致力于促进全球领先学术机构的科研创新。集成光电研究中心的成立反映了英特尔致力于与学术界合作开发新的先进技术，从而进一步推动计算的发展。

参加该研究中心的科研人员包括：

John Bowers，加州大学圣巴巴拉分校

研究项目：硅上异质集成量子点激光器

项目说明：加州大学圣巴巴拉分校的团队将研究砷化铟（InAs）量子点激光器与传统硅光子的集成问题。该项目的目标是阐明单频和多波长光源的预期性能和设计参数。

Pavan Kumar Hanumolu，伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校

研究项目：通过双二进制信号和波特率时钟恢复实现的低功耗光收发器。

项目说明：该项目将使用新型跨阻抗放大器和波特率时钟和数据恢复架构来开发超低功耗、高灵敏度的光接收器。光收发模块原型机将采用22纳米CMOS工艺实现，展现出超高的抖动容限和出色的能效。

Arka Majumdar，华盛顿大学

研究项目：用于高带宽数据通信的非易失性可重构光交换网络

项目说明：华盛顿大学的团队将使用新兴的硫族化合物相变材料研究低损耗、非易失性电气可重构硅光子交换机。与现有的可调机制不同，开发出的交换机将保持其状态，允许零静态功耗消耗。

Samuel Palermo，德克萨斯农工大学

研究项目：用于数据中心互连的Sub-150fJ/b光收发器

项目说明：该项目将为大规模并行、高密度和高容量光互连系统开发高能效的光收发器电路，其目标是通过在收发器中采用动态电压频率缩放、低摆幅电压模式驱动器、具有紧密集成光电检测器的超灵敏光接收器和低功率光器件调谐环路来提高能效。

Alan Wang，俄勒冈州立大学

研究项目：由高迁移率透明导电氧化物驱动的0.5V硅微型环调制器

项目说明：该项目旨在通过硅MOS电容器与高迁移率Ti:In2O3之间的异构集成开发一种低驱动电压、高带宽的硅微型环谐振器调制器（MRM）。该器件有望克服光发射器的能效瓶颈，并且可能共同封装在未来的光I/O系统中。

Ming Wu，加州大学伯克利分校

研究项目：硅光子的晶圆级光学封装

项目说明：加州大学伯克利分校的团队将开发集成波导透镜，该透镜具有实现低损耗和高容差光纤阵列的非接触式光学封装的潜力。

S.J. Ben Yoo，加州大学戴维斯分校

研究项目：无热且节能的可扩展大容量硅光子收发器

项目说明：加州大学戴维斯分校的团队将开发极度节能的无热硅光子调制器和谐振光电检测器光集成电路，150 fJ/b能效和16 Tb/s/mm I/O密度下，其容量可扩展至40 Tb/s。为实现这一目标，该团队还将开发一种全新的3D封装技术，用于垂直整合光子和电子集成电路，其互连密度为每平方毫米10,000个焊盘。

英特尔集成光电光子学电路

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一、恒温箱控制器电路的基本原理是什么？

回答：
恒温箱控制器电路的基本原理是通过温度传感器（如热敏电阻、热电偶等）实时检测恒温箱内的温度，并将检测到的温度信号转换为电信号（如电压或电流信号）。这个电信号随后被送入控制器中进行处理，与预设的温度值进行比较。如果检测到的温度高于或低于预设值，控制器会发出指令，通过调节加热元件（如电热丝、加热管等）或制冷元件（如压缩机、半导体制冷片等）的工作状态，使恒温箱内的温度回到预设值，从而实现恒温控制。

二、恒温箱控制器电路常见的故障有哪些？

回答：
恒温箱控制器电路常见的故障包括但不限于以下几种：

温度显示异常：
- 可能原因：温度传感器损坏、控制器内部电路故障、显示屏故障等。
- 解决方法：检查并更换损坏的温度传感器、修复或更换控制器内部故障电路、更换显示屏等。
温度控制不准确：
- 可能原因：控制器参数设置错误、温度传感器位置不当、加热/制冷元件故障等。
- 解决方法：重新校准控制器参数、调整温度传感器位置、检查并修复加热/制冷元件等。
控制器无法启动：
- 可能原因：电源故障、控制器内部保险丝熔断、电路板短路等。
- 解决方法：检查电源是否正常、更换熔断的保险丝、修复电路板短路等。

三、如何检查恒温箱控制器电路是否正常工作？

回答：
检查恒温箱控制器电路是否正常工作，可以按照以下步骤进行：

检查电源：
- 确认电源插头是否牢固插入插座，电源线是否完好无损。
- 使用万用表测量电源电压，确保在控制器要求的范围内。
检查温度传感器：
- 使用万用表测量温度传感器的电阻值或电压值，与标准值进行比较，判断传感器是否正常。
- 检查传感器与控制器之间的连接是否牢固可靠。
检查控制器显示：
- 观察控制器显示屏上的温度读数是否准确，有无异常显示。
检查加热/制冷元件：
- 检查加热/制冷元件是否正常工作，可以通过观察其工作状态或使用万用表测量其电流/电压值来判断。
进行功能测试：
- 设置一个预设温度值，观察恒温箱是否能准确达到并保持在预设温度。
- 如果条件允许，可以使用更精确的温度测量设备（如高精度温度计）对恒温箱内的温度进行校验。

四、如何维护和保养恒温箱控制器电路？

回答：
为了保持恒温箱控制器电路的长期稳定工作，可以进行以下维护和保养工作：

定期清洁：
- 定期清洁恒温箱内部和外部的灰尘和污垢，防止对控制器电路造成不良影响。
- 清洁时应断开电源，并使用合适的清洁工具和清洁剂。
检查连接：
- 定期检查温度传感器、加热/制冷元件与控制器之间的连接是否牢固可靠，如有松动应及时紧固。
校准参数：
- 定期对控制器进行校准，确保温度读数准确可靠。
- 校准时应按照控制器的使用说明书或生产厂家的建议进行操作。
更换老化部件：
- 对于已经老化或损坏的部件（如温度传感器、加热/制冷元件等），应及时进行更换。
注意使用环境：
- 恒温箱应放置在通风良好、干燥清洁的环境中，避免阳光直射和潮湿环境对控制器电路造成损害。
定期维护：
- 定期对恒温箱进行全面检查和维护，包括控制器电路、加热/制冷系统、进出料装置等部分。
- 维护时应按照设备的操作手册和生产厂家提供的维护保养指导进行。

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