集微网报道,在刚刚落幕的“华为杯”第四届中国研究生创“芯”大赛上,由华中科技大学光学与电子信息学院付强、汪宇航、吴志勇共同组成了芯芯之火-Driver团队,在谭旻教授的悉心指导下,凭借《基于光电协同仿真,针对硅基光子马赫曾德尔调制器的高能效、高摆幅、高带宽驱动设计》项目,拿下全国一等奖。
指导老师:华中科技大学光学与电子信息学院/武汉光电国家研究中心双聘教授谭旻(左1),参赛队员:汪宇航(左2)、付强(右2)、吴志勇(右1)
爱集微作为“华为杯”创“芯”大赛官方合作伙伴,赛后与这支获奖队伍的指导老师及队员进行了深度交流。
“我们相信,芯芯之火,可以燎原!”这是芯芯之火-Driver团队队名的由来,也是其坚持不变的初心,正如当前中国半导体产业的发展,就是以一个个微弱的“芯”力量,在各自领域蓬勃发展,最终形成燎原之势。
光电融合后摩尔时代的重要研究方向
集成电路产业发展至今,电子一直承担着在芯片中传输信息的功能,但在物理极限和经济成本的考量下,单纯依靠升级制程来提升芯片性能的方法已经无法充分满足时代的需求,业界普遍认为摩尔定律即将走向终结,半导体行业正在逐步进入后摩尔时代。
“在后摩尔时代,光电融合技术已经成为非常重要的一个研究方向。”谭旻教授表示,随着云计算、人工智能等技术的发展,当前电子芯片已经无法满足不断增长的数据吞吐需求,光传输正在替代传统电缆传输,光进铜退的发展趋势正在加速。
值得注意的是,虽然光在数据传输方面有着无可比拟的优势,但也存在着天生的缺陷,就是难以控制,此外,当前业内也并没有成熟的光存储技术,所以光必须与电结合起来,才能具备高带宽密度与低能耗的优势,满足市场所需,特别是在需要高速信息传输的数据中心领域。
谭旻教授指出,本次“芯芯之火-Driver”的答辩作品“基于光电协同仿真,针对硅基光子马赫曾德尔调制器的高能效、高摆幅、高带宽驱动设计”,实际上就是非常典型的一个光电协同设计的项目,目前在北美地区,硅光调制器和电芯片相配合的光收发模块已经慢慢变成市场主流,而国内在这方面发展略显滞后。
据付强介绍,本次参赛项目是面向数据中心亟需高带宽、低功耗和低成本的需求,基于光电协同仿真,针对硅基光子马赫曾德尔调制器,通过采用串联堆叠共源共栅CMOS架构输出驱动以及级联单端CMOS反相器跨阻放大器结构预驱动,完成了高能效(5.8Vpp)、高带宽(33.5GHz)驱动设计以及流片验证,满足了下一代数据中心互联需求,具有广阔应用场景。
事实上,近年来,光电融合技术已经引起了科学界和工业界的广泛