用石墨烯芯片做互联？初创公司浮出水面

紫苏

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Black Semiconductor GmbH 是一家计划利用石墨烯制造芯片到芯片互连的初创公司，该公司已获得 2.544 亿欧元的资金支持其研究。
这项投资于今日披露。德国亚琛工业大学的衍生公司 Black Semiconductor 表示，大部分资金由德国联邦政府和北莱茵-威斯特法伦州提供。约十分之一的资金（即 2570 万欧元）来自由保时捷风险投资公司和 Project A Ventures 牵头的投资者财团。
Black Semiconductor 的支持者还包括另外六家风险投资公司。投资者集团包括 Onsight Ventures，这是 Arm Holdings plc 联合创始人 Hermann Hauser 旗下的一家基金。
目前，数据中心服务器以通过铜线发送的电脉冲形式在内部组件之间传输数据。Black Semiconductor 正在开发一种技术，允许以光的形式发送数据，光在铜线上的传输速度比电快。信息传输到服务器芯片的速度越快，处理就可以越早开始，从而加快计算速度。
Black Semiconductor 是开发光学芯片间互连的几家初创公司之一。该公司的与众不同之处在于，其互连将基于石墨烯，这是一种碳的形式，引起了研究人员的极大兴趣。这种材料具有多种物理特性，可能非常适合半导体生产。
在显微镜下，石墨烯是一层厚度为一个原子的碳片。碳原子排列成六边形，边缘相互连接。石墨烯是一种晶体，不是印刷或组装的，而是生长的，通常是在由另一种材料（如铜）制成的基层上生长的。
中央处理器等芯片以电的形式处理数据。因此，必须先将电转化为光，然后才能通过光学互连（如 Black Semiconductor 正在开发的互连）发送数据。一旦光到达要发送的芯片，就必须将其转化为电，然后才能开始处理。Black  Semiconductor 表示，其互连将使用石墨烯来实现负责这些任务的组件。
石墨烯在导电和透光方面都非常有效。它没有带隙，这是一种干扰电子运动的物理特性，并且仅吸收 2.3% 的入射光。其余 97.7% 的光子可以穿过，这一特性可能对光学数据传输任务有用。
该公司表示，其互连将“将光学元件与电子元件共同集成”。集成光学元件和硅元件的方法有很多种。传统方法是将两个元件集合放在同一个主板上。一种称为共同封装光学元件的更新、更高效的技术允许将光学硬件直接集成到处理器中。
Black Semiconductor 认为其技术可用于提升人工智能服务器的性能。据该公司称，在服务器芯片之间以光的形式传输数据可以加快处理速度并提高能效。Black Semiconductor 认为，基于石墨烯的互连同样可以提高汽车车载计算模块的性能。
今天宣布的投资将使该公司的员工人数到 2026 年增加四倍，达到 120 人。同年，Black Semiconductor 还计划在亚琛启动一个原型制造工厂。该公司计划到 2031 年开始大规模生产基于石墨烯的互连组件。
Black Semiconductor 联合创始人兼首席执行官 Daniel Schal（右图，与联合创始人 Sebastian Schall 合影）表示：“随着传统芯片技术越来越 接近其技术和经济极限，我们的创新为更快、更强大、更具成本效益和更节能的计算铺平了道路。”
研究人员目前正在探索是否可以利用石墨烯来优化芯片之间以及芯片内部的数据移动。
携带信息的电脉冲通过微型嵌入式导线在处理器晶体管之间传输，而这些导线过去都是用铜制成的。为了提高处理器性能，芯片制造商不得不将这些导线做得更细，这增加了硬件故障的风险。一些科学家建议，芯片内的导线可以涂上一层石墨烯，这种材料的强度是钢的 200 倍，以提高其耐用性。其他研究团队正在探索用石墨烯制造整个芯片的方法。
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无为福胜

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