傳統半導體都是基於矽、電子構建的，但進一步提升性能的限制和難度越來越大，而量子計算、光子計算這些看似科幻的前沿科技，也正在一步步被突破。今天的研究院開放日活動上，Intel就公佈了在矽光子技術方面的最新突破，提出了“集成光電”的願景，向著實現將光子與低成本、大容量的矽芯片進行集成的長期願景又邁進了一步。

Intel對矽光子技術的研究由來已久，而且碩果累累，早在2016年6月就推出了全新的矽光子產品100G PSM4，可在獨立的矽芯片上實現近乎光速的數據傳輸。

2018年9月，Intel 100G矽光收發器產品拓展到5G基礎設施領域；2019年11月，Intel將光學鏈路封裝到了傳統CPU之中；2020年3月，Intel展示了業界首個一體封裝光學以太網交換機，1.6Tbps的矽光引擎與12.8Tbps的可編程以太網交換機合二為一。

Intel表示，在如今的服務器、數據中心裡，隨著數據量不斷猛增，網絡基礎架構遇到了全新的挑戰，尤其是電氣I/O性能逐漸逼近極限。

隨著計算帶寬需求的不斷增長，電氣I/O的規模已經無法保持同步增長，從而形成了所謂的“I/O功耗牆”，限制了計算運行的可用能源。

而通過在服務器和封裝中直接引入光互連I/O，Intel打破了這一限制。

Intel今天重點展示了矽光子技術在關鍵技術構建模塊方面的重大進展，這也是Intel集成光電研究的基礎，包括光的產生、放大、檢測、調製、CMOS接口電路、封裝集成，將光子技術、CMOS技術緊密結合，這也是未來光子技​​術與核心計算芯片完全集成的一次概念驗證。

同時，Intel還展示了比傳統組件小1000倍的微型環調製器，不再像傳統服務器封裝那樣需要上百個類似元件。

在歷史上，Intel也是第一家將集成激光器、半導體光學放大器、全矽光電探測器、微型環調製器集成在一個與CMOS矽緊密集成的單個技術平台上，為集成光電技術的擴展奠定了基礎。

矽光電基礎模塊

矽光電集成

匯總來說，Intel構建模塊的關鍵技術包括：

微型環調製器(micro-ring modulators)：

傳統的芯片調製器佔用面積太大，並且IC封裝的成本很高，Intel的微型環調製器則將尺寸縮小了1000倍以上，消除了將矽光子集成到計算封裝中的主要障礙。

全矽光電檢測器(all silicon photo detector)：

Intel的最新成果推翻了數十年來業界的誤解，確認矽也有光檢測功能，未來可大大降低成本。

集成半導體光學放大器：

使用與集成激光器相同的材料，可降低總功耗。

集成多波長激光器(Integrated multi-wavelength lasers)：

使用波分複用技術，可將來自同一激光的不同波長用在同一光束中，傳輸更多數據，從而可以使用單根光纜傳輸額外數據，增加帶寬密度。

集成：

使用先進的封裝技術將矽光子與CMOS芯片緊密集成，可實現三大優勢：更低的功耗、更高的帶寬、更少的引腳數。

集成光電原型