万亿次:三层面并进
多核万亿次计算包括计算、存储和通信三个层面。从技术角度看,为支持新兴的数据密集型应用,万亿次计算的I/O带宽要扩展到100Gbps以上,这意味着每个通道应超过10Gbps。提升I/O通道速度要求精确时钟为传输和接收数据计时,不仅大量耗能,而且需要足够空间容纳滤波元件和复杂电路,以减轻噪音干扰。英特尔这次展示的一款试验芯片实现了每链接高达27Gbps的数据链路。它通过简化电路,省去了部分过滤元件,却能过滤时序噪音。据测算,在20Gbps速率上,该芯片实现了1.6mW/Gbps的高佳能效。
破除万亿次计算的内存带宽限制也十分值得关注。应用分析表明,未来万亿级计算是在多个内核上运行多线程,对内存带宽要求极高。当前情况是,片上SRAM速度高,但代价过于昂贵;DRAM密度虽高,但速度较慢,且受限于制造程序,不能片上集成。尽管通过3D堆叠,DRAM可以与处理器紧密结合,但仍与片上存储速度有一定差距。为此,英特尔设计了新型集成DRAM内存,为获得更快的片上内存并提高应用性能提供了新选择。该内存与其他动态内存一样需要定期刷新,能提供相当于片上SRAM两倍的内存密度和比DRAM快得多的速度,在2GHz频率时,其带宽可达128GB/s。
新知概览
ISSCC 2008是最新集成电路技术的发表平台,以下就是其中重要成果的典型代表。
多频带无线通信
2010年有望达到实用水平
东芝开发出使新一代手机等多频带无线通信产品降低成本、缩小体积的射频器件,力争2010年达到实用水平。未来,同一部手机支持多频带将成为主流,该器件就是为了实现通过一片电路支持多个频带。目前,对MEMS(微机电系统)部分的封装技术已开发完成。
3bit/单元NAND
数据写入速度可达8MB/s
SanDisk和东芝发布采用3bit/单元的NAND。值得注意的是,其写入传输速度为8MB/s。一般来说,将2bit/单元产品的现有电路技术应用于3bit/单元产品时,写入速度会降至3MB/s左右,而该新产品则将写入速度提高到了8MB/s。
时钟数据恢复电路
突破40Gb/s光通信瓶颈
NEC宣布开发出支持40Gb/s光通信的时钟数据恢复电路。通过该电路,将有望大幅提高40Gb/s光通信系统的接收性能和传输距离,此前光通信受复杂波形失真限制。另外,通过其自动调整功能,还可减轻装置的调整及维护负担,有利于降低系统成本。
新材料RFID
通信速度较以往提高5倍以上
比利时研究机构IMEC和荷兰TNO发表了集成414个有机半导体材料,采用并五苯TFT构成的逻辑电路,使RFID的通信距离达到10cm,能以约780bit/s的数据传输速度读取数据,该速度比原来的有机RFID高5倍以上,其性能已接近实用水平。
宽动态范围传感器
明暗对比1000万倍也能拍
松下开发出使MOS图像传感器动态范围达到1000万倍的电路技术,在明暗比(动态范围)达到140dB(1000万倍)的场景下,被摄体也可以被鲜明地拍摄成像。而目前主流图像传感器的动态范围多在60dB(1000倍)左右。该传感器主要用于车载或监控摄像头等。
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