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什么是光互连?

从结构来看,光互连可以分为:芯片内的互连;芯片之间的互连;电路板之间的互连;通信设备之间的互连。从互连所采用的信道来看,光互连可以分为:自由空间互连;波导互连;以及光纤互连等。



  光互连(optical interconnection)



分类

  1.从结构来看,光互连可以分为:

  1)芯片内的互连;

   2)芯片之间的互连;

  3)电路板之间的互连;

  4)通信设备之间的互连。

  2.从互连所采用的信道来看,光互连可以分为:

  1)自由空间光互连技术

  通过在自由空间中传播的光束进行数据传输,适用于芯片之间或电路板之间这个层次上的连接,可以使互连密度接近光的衍射极限,不存在信道对带宽的限制,易于实现重构互连。该项技术是光互连技术中最具吸引力的。 对于自由空间光互连技术,早期的研究主要集中在如何利用技术构成MIN(Multistage Interconnection Network)、Crossbar和Mesh等互联网络,如何在传统二维平面结构电子插件的三维空间上实现光通信,而目前的研究已经深入到VLSI器件的内部。

  目前发展最快的多级光互连交换系统是自由空间光互连交换网络。这主要有两个方面的原因:

  1)自由空间光互连交换网络除了具有一般的光互连所共有的优点外,还具有易于实现三维网络、互连数大、互连密度高、无接触互连等优点;

  2)由于实现自由空间光互连交换网络系统所需要的开关节点阵列器件和二元微光学器件的发展很快,均已接近实用化。

  2)波导光互连技术

  通过沿光波导传播的光束进行数据传输。该技术的研究进展十分迅速,已经进入市场,部分商用计算机已采用了简单的波导光互连技术,如CrayT90已采用集成光波导H树进行时钟信号分布。 波导互连可以提供高密度互连通道,适用于芯片内或芯片之间这个层次上的互连,采用集成光源和探测器,由集成光路来完成连接,这一种互连目前还不很成熟。

  3)光纤互连

  最成熟的光波导是光纤,光纤互连技术已有商品出售。光纤互连适用于电路板之间或计算机之间这个层次上的连接,借助于光通讯中的有关先进技术,已进行了好几种互连方案的实验工作。 光纤互连具有频带宽、无电磁干扰、可高密度并行连接、多信号和多扇出、传输速度快、不需接地等优点。光纤的波分光交换技术在MPP系统的互连网络中有自动寻径功能,具有诱人的前景。美国光纤通道协会(FCA:Fiber Channel Association)针对当前光互连技术和光通信技术的发展,制定了一系列的光纤通信标准,对光纤在光纤通信和计算机互连中的使用制定了全面的规范。这些标准的制定,全面推进了光纤光互连技术在计算机中的使用。