本文將帶領你去漫游一下未來的電子世界。其中的一些概念聽起來很像夢幻，還有一些是期待已久但還未實現的概念，不過它們都有一個共通之處，那就是它們全都已經在實驗室中進行了演示，已經有望在未來五年左右的時間內成為商用產品。

　　本文共分兩大部分，第一部分主要講述芯片級的發展，處理器傳輸數據不再使用導線連接的電路，而是使用激光，新材料的出現可能會讓傳統的硅材料變得一文不值。這些技術可以為大量新型的創新產品提供構建模塊，而其中的一些技術甚至可能是我們今天根本無法想象的。

　　第二部分將會講述關于接入、電源與控制領域的五大創新技術。

　　沒有導線的芯片：激光連接

　　如果用顯微鏡仔細查看任何一塊微處理器就會發現，其中有數百萬條極細微的導線在連接每個有源元件。而在微處理器的表面之下，還有更多的導線存在。麻省理工學院微光子中心的一位研究人員Jurgen Michel希望用快閃鍺(Ge)激光器完全取代這些導線，用紅外線來傳輸數據。

　　Michel解釋道，“當處理器的核與元件越來越多時，提供內部連接的導線就成了阻礙數據連接提速的障礙。我們使用光子而非電子，可以讓連接變得更容易，更快速。”

　　利用光速的光子來傳輸數據，Ge激光器傳輸位和字節的速度要比通過導線傳輸的電子快100倍，這就意味著芯片各核心與其內存之間的關鍵連接不會再拖其他元件的后腿。恰如電話網絡的光纖通信要比前一代的銅纜更高效一樣，芯片中的激光會讓計算超高速運轉。

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　　圖中的這些電路采用的是鍺激光器來通信的

　　麻省理工的這套系統最妙的部分是，在每個處理器內部不再需要埋設細微的導線。而是用一系列隱秘的隧道和洞穴構成十字交叉網絡來傳輸光脈沖;而微小的鏡面和感應器則用來中轉和解釋數據。

　　這是傳統的硅電子與光學元件的混合——也叫做硅光子技術，這種技術可以讓計算機變得更綠色。因為激光器要比導線更省電，產生的熱量也更少。

　　“光電子可以說是一個圣杯，”Seiler稱。“它拓展了電子學，也是降低電源消耗的極好辦法，因為我們不再有發熱的導線了。”

　　2010年2月，Michel與其同事Lionel Kinerling和Jifeng Liu成功地研制并測試了一塊帶有Ge激光數據傳輸器的功能電路。這塊芯片的傳輸速度超過了每秒Tbit，比當今最快的導線連接芯片速度快了兩個量級。

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　　Ge激光器研發小組(從左至右)：麻省理工學院教授Lionel Kimerling、Jurgen Michel以及研究員Jifeng Liu，后者現任Dartmouth大學副教授。

　　這塊芯片是利用現有的半導體處理技術再加上一些其他附件制成的，所以Michel據此認為向激光連接芯片的過渡可能會在下一個五年中出現。如果進一步的測試取得成功的話，麻省理工學院將會批準立項，這種芯片就有可能在2015年左右進入商用階段。

　　對這種芯片的需求是前所未有的。因為到了2015年，極有可能會在計算機芯片上出現64顆獨立的處理內核，每個內核都可以同時工作。“如果用導線連接這些內核那肯定是死路一條，”Michel稱。“而利用鍺激光器來連接這些內核卻存在著巨大的可能性和回報率。”