2013年10月27日—31日，由中國計算機學會主辦，中國軟件行業(yè)協(xié)會數(shù)學軟件分會協(xié)辦，中國計算機學會高性能計算專業(yè)委員會、桂林電子科技大學共同承辦的2013年全國高性能計算學術年會(HPC China2013)在廣西桂林召開。本屆盛會圍繞著高性能計算技術的研究進展與發(fā)展趨勢、高性能計算的重大應用等主題展開，促進信息化與工業(yè)化的深度融合，為相關領域的學者提供交流合作、發(fā)布最前沿科研成果的平臺，推動中國高性能計算的發(fā)展。

大會第二天主會場上，中科院半導體研究所研究員俞育德帶來了主題為《Silicin photonic integration is the best choice for High Performance Computing》的精彩分享。在演講中，俞育德介紹了HPC的發(fā)展與器件的相關性、光互聯(lián)的發(fā)展和硅基光集成器件研制進展。

中科院半導體研究所研究員 俞育德

對于光互聯(lián)俞育德說，未來十年的高性能計算機將由電互聯(lián)技術向光互聯(lián)技術方向轉變，其原因是光互聯(lián)可以將芯片之間的互聯(lián)距離拉近，而且具有低延遲、多路信號和低功耗等優(yōu)勢。

對于光子集成的要求和發(fā)展俞育德提出了四點趨勢。

1、 傳輸波長的選擇

光纖通信的波長是由光纖的傳輸窗口決定的，光互聯(lián)的波長則由光波導的波長來優(yōu)選。因此光波導的材料、結構和特性將在光互聯(lián)應用中處于決定性的位置。顯然，1.55和2.3微米波段具有許多優(yōu)勢。

2、 超高速的要求

目前電互聯(lián)中電子器件的速率為10Gb/s左右，并行運算的計算機整機的速率已達到千萬億次的高速率。

進一步對器件的需求是100Gb/s的高速率。光互聯(lián)的超高速率目標位：2015年和2022年終的I/O速率將分別達到82Tbit/s和230Tbit/s。

3、 低功耗的要求

信息網(wǎng)絡中，Pb/s量級節(jié)點的年耗電量將超過1000億度 ，比三峽大壩滿負荷發(fā)電量還有。為了在足夠低的芯片能耗下實現(xiàn)高比特率，要求片外總消耗量~50-170fj/b，器件能量~2-30fj/b，片上總能耗~10-30fj/b，器件能量~2-6fj/b。這些指標比當前的器件水平低3-5個能量數(shù)。

4、 集成技術的途徑

硅光子學的出現(xiàn)給光子集成帶來了希望。成熟的CMOS工藝提供了極好的技術基礎，Si、SOI和SiGe等同CMOS兼容，因此應用CMOS工藝制造光子集成回路是最佳的選擇和比由之路。