主要观点总结
北京大学常林研究团队与中国科学院空天信息创新研究院合作开发出世界首款光子时钟芯片,该技术通过光子产生时钟信号,将芯片上的时间调控速度提升100倍,可极大提升智能计算、6G通信等性能。传统芯片基于电子振荡器产生时钟信号,存在速度不理想、功率消耗大、成本高等问题。新开发的光子芯片技术采用“光频梳”技术,实现了芯片化,可以在一个芯片上覆盖所有微波频段的时钟,从而避免更新硬件的问题。
关键观点总结
关键观点1: 光子时钟芯片的开发及优势
介绍常林研究团队与中国科学院合作开发的光子时钟芯片,其能将芯片上的时间调控速度提升100倍,从而提升一系列现实应用的性能。
关键观点2: 传统芯片的问题
传统芯片基于电子振荡器产生时钟信号,存在速度不理想、消耗大量功率和产生高热等问题,而且不同应用需要不同的芯片制造技术,增加了成本。
关键观点3: 光子芯片技术的原理
采用“光频梳”技术实现芯片化,通过构建类似跑道形状的环,让光在其中以光速不断奔跑,每跑一圈的时间作为片上时钟的标准,从而实现超高速的时间调控。
关键观点4: 光子时钟技术的应用
该技术可支持从5G到6G或更高速度的手机通信,只需一个芯片就能覆盖所有微波频段的时钟,避免了过去需要不断更新硬件的问题。此外,该技术还可用于提升计算的主频,为人工智能提供更强大的算力。
文章预览
在川流不息的十字路口,红绿灯通过调整“时间”与“颜色”指挥交通流向。同样的,芯片的信息处理也需做好时间调控,而调控的速度与精准度,直接决定了芯片的性能。北京大学常林研究团队与中国科学院空天信息创新研究院合作,成功开发出世界首款光子时钟芯片,可将芯片上的时间调控速度提升100倍,从而极大提升未来智能计算、6G通信、空天遥感等一系列现实应用的性能。相关成果日前发表于《自然·电子学》。 “传统芯片要想产生高速的信息处理能力,通常需基于电子的振荡器来产生时钟信号。但目前来看,该方案的速度并不理想,且会消耗大量功率,产生较高热量。同时,一个芯片往往只能产生一定频率范围内的时钟,导致不同应用,比如6G、车载毫米波雷达、GPU等,需要完全不同的芯片制造技术,从而极大提升了芯片成本。”常林
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