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 米IBMは現地時間2010年12月1日、一つのシリコン(Si)基盤に電子素子と光素子を集積する技術を開発したと発表した。既存のCMOS製造プロセスを応用し、従来と比べ10倍以上高い集積度で1チップ光通信機能付きLSIを実現できるという。LSI間は光信号で通信するため、省電力化・高速化も可能になるため、エクサFLOPSクラス(1エクサは100京)のスパコンも実現できると予測している。

 開発した「CMOS Integrated Silicon Nanophotonics」は、Si製トランジスターとSiベースのナノフォトニクス素子(微細な光素子)を同じSi層に形成するための技術。光変調器やゲルマニウム(Ge)製光検出器、波長分割多重化素子などの光素子を、アナログおよびデジタル方式のCMOS回路と統合できる。現在の標準的なCMOS製造ラインに適用でき、特殊な装置などは不要だ。

 同技術を使ってIBMは、電子回路と光回路を組み合わせた光トランシーバーチャネルを作成した。結果、面積が従来比で10分の1以下になる0.5mm2になった。IBMは、数Tビット/秒の光信号を送受信する4mm角の単一LSIが容易に実現できると見込んでいる。

 CMOS Integrated Silicon Nanophotonicsの詳細は、東京で開催中の半導体関連カンファレンス「SEMICON」で発表された。IBMは、同技術で特許を取得している。

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