摘要:随着高性能计算能力的提升、数据中心网络(DCN)的不断扩展,以及人工智能(AI)的飞速进步,高信息传输速率需求正在经历前所未有的变化,而传统电互连和光纤互连在传输带宽、能耗和灵活性方面面临诸多限制。基于可见光通信(VLC)的光互连因其具备高带宽、低功耗和高可靠性等优点,逐渐成为一种潜在的解决方案。本文旨在梳理基于VLC技术的光互连在短距离芯片互连和中长距离数据中心互连中的最新进展,分析三种不同结构的光互连系统在系统架构、关键技术及应用场景中的优势,并为下一代高效通信系统的设计提供技术参考。本文首先阐述了可见光通信系统的基本架构,并重点分析了三种典型基于可见光通信的光互连系统的设计与实现。通过对比其在传输速率、通道密度和系统能效等方面的实验结果,探讨其适用性和潜力。实验结果表明,三种系统均在高速传输中展示了优异性能和不同的应用前景。这些结果验证了基于VLC的光互连在提升传输容量、降低功耗和增强灵活性方面的潜力,明确了不同架构在短距离和长距离通信中的技术优势和局限性。通过优化调制方式、提升通道密度和采用先进的光电器件设计,光互连技术将成为突破传统通信瓶颈的核心解决方案,为数据中心网络和高性能计算提供高效、可靠的技术支持。同时,未来工作应关注系统集成度、热管理和经济性的进一步优化,为光互连技术的大规模应用奠定基础。
文章目录
0引言
1 可见光通信系统及关键技术
2 基于LD的50通道数据中心光互连
3 基于Micro-LED的芯片间光互连
4 对比与讨论
5结束语