光互連（an optical interconnect）

當兩顆晶片需要互相傳資料時，訊號通常以沿著銅線抖動的電力形式旅行。短距離還好，但隨著距離拉長、速度爬升，銅就成了問題：它會發熱，訊號變弱又糊掉，而要把位元更快地推過一條長導線，得花上越來越多的電。光互連用光取代銅線——資料以雷射光的閃爍，透過玻璃光纖或一條蝕刻在矽裡的微小波導來傳送。光在距離上承載資訊時，每位元的損耗與能量都遠少於電力，尤其在連接變得更長、更快的時候。

在機制上，一條光連接有三個部分。一個發射器把電的位元轉成光，通常是把一顆微小雷射切開切關，或用一個調變器去閘控一束穩定的雷射光束。光沿著光纖或晶片上的波導旅行。在遠端，一個光偵測器把光轉回電訊號。研究的一條主軸是矽光子——用和晶片同類的製程在矽裡打造這些光學元件，於是光源、調變器與偵測器能就坐在處理器封裝上或旁邊，而不只是待在長途電信纜線裡。你也能讓許多顏色的光同時沿一條光纖傳送，把單一一根光纖承載的資料倍增。

為什麼這屬於架構的未來？因為，再一次，瓶頸是搬移資料，而當系統長成裝著數千顆晶片的機架與倉儲規模機器時，用銅在它們之間來回穿梭資料的成本與能量變得令人吃不消。光學早已主宰機架之間的長連接；前沿是把光拉得離晶片本身越來越近。誠實的提醒：在極短的晶片內距離上，銅仍然更簡單、更便宜，所以光學主要在超過某個交叉距離之後才贏；而在每一端做電與光之間的轉換都耗能量與元件，所以光學是在連接夠長或夠快、讓轉換開銷划得來時才划算。光互連與其說是一個奇異的賭注，不如說是一塊穩步推進、在大規模運算中越來越核心的拼圖。