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通信芯片特點(diǎn)（四）

藍(lán)色巨人IBM和北方電訊(Nortel) 公司的科學(xué)家們還聯(lián)合研制出了一款制造材料既非硅、也非鍺的新型芯片，這就是SiGe芯片，它是由硅(Si)和鍺(Ge)兩種材料的混合物制造而成的，稱為SiGe混合物半導(dǎo)體芯片。 根據(jù)這兩家公司的合作協(xié)議，Nortel公司負(fù)責(zé)為幾種高速通信應(yīng)用程序?qū)ｉT設(shè)計(jì)這種新型SiGe芯片，而IBM公司則負(fù)責(zé)專門生產(chǎn)這種芯片。 

這種SiGe芯片是目前其他一些非硅半導(dǎo)體芯片諸如芯片的有益的補(bǔ)充，SiGe芯片能夠有力地支持研發(fā)更復(fù)雜、高速的通信新產(chǎn)品。與芯片比較，SiGe芯片有著其明顯的優(yōu)勢(shì)，SiGe芯片的集成度更高，體積更小，功耗也更少。此外，SiGe芯片還有一個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)，它可以用現(xiàn)有的硅芯片生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行加工，而不必另外添置其它的加工設(shè)備，從而能夠有效地降低生產(chǎn)成本，與其他的非硅芯片更具有價(jià)格優(yōu)勢(shì)。

通信芯片特點(diǎn)（六）

功耗不斷降低

長(zhǎng)期以來(lái)，科學(xué)家們一直致力于研制能夠顯著地降低能耗的產(chǎn)品。近，一種新推出的利用反向計(jì)算的方法設(shè)計(jì)的微處理器芯片可以大大降低耗電量。這種設(shè)計(jì)方法將導(dǎo)致功能強(qiáng)大的微處理器問(wèn)世，這種微處理器可用于諸如掌上型計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話和便攜式計(jì)算機(jī)等電流驅(qū)動(dòng)的裝置中，并且可以大大延長(zhǎng)這類裝置的運(yùn)行時(shí)間。美國(guó)麻省理工學(xué)院負(fù)責(zé)反向計(jì)算項(xiàng)目的科學(xué)家邁克爾. 弗蘭克在近指出:“在不使用昂貴制冷系統(tǒng)的情況下，我們的研究已經(jīng)接近了高速微處理器所能散發(fā)熱量的物理極限”。弗蘭克和他的同事們認(rèn)為，除非散熱問(wèn)題能夠得到的解決，否則“摩爾定律”就將變得不再適用了。

他們還指出，反向計(jì)算所涉及的技術(shù)，是解決微處理器散熱問(wèn)題的方案。在反向計(jì)算中，每個(gè)運(yùn)算周期后存儲(chǔ)在微處理器中的信息并沒(méi)有完全被擦掉，擦掉信息時(shí)微處理器是不會(huì)發(fā)熱的，而是保留了某些信息，供下一個(gè)運(yùn)算周期使用。科學(xué)家們制造的理論模型表明，制造出只消耗相當(dāng)于目前微處理器1%電能的功能強(qiáng)大的微處理器是完全可能的。加州大學(xué)信息學(xué)學(xué)院的一個(gè)研究小組近宣布，他們已經(jīng)研制出世界上塊利用某些反向計(jì)算技術(shù)的微處理器芯片。

LiFi光源選擇

1、LED

目前LiFi技術(shù)采用的光源大多數(shù)是白光LED，很大一部分的原因得益于LED技術(shù)的快速發(fā)展。而白光LED的實(shí)現(xiàn)方式主要有：藍(lán)色LED芯片激發(fā)黃綠色熒光粉轉(zhuǎn)換成白光（PC-LED）、紫外光或紫外LED激發(fā)三原色熒光粉產(chǎn)生白光和紅、綠、藍(lán)3種LED芯片封裝在一起混合產(chǎn)生白光（RGB-LED）?，F(xiàn)階段商用的白光LED產(chǎn)品根據(jù)光譜成分的不同，主要分為兩大類：PC-LED和RGB-LED。

LED的調(diào)制帶寬決定了通信系統(tǒng)的信道容量和傳輸速率，研究LED器件的調(diào)制特性是提升e799bee5baa6e997aee7ad94e4b893e5b19e31333361316539新型LiFi系統(tǒng)性能的關(guān)鍵問(wèn)題之一。LED調(diào)制帶寬的定義是當(dāng)LED輸出的交流光功率下降到某一參考頻率值的50%時(shí)（-3dB）的頻率。由于PC-LED的黃色熒光粉光譜部分的光電響應(yīng)比較滯后，導(dǎo)致LiFi光源的調(diào)制帶寬限制在幾個(gè)兆赫茲以內(nèi)，從而限制了整個(gè)系統(tǒng)的通信速率，即使在接收端采用藍(lán)色濾波片也未能明顯改善該光源的缺陷。

因此，越來(lái)越多的LiFi研究將光源轉(zhuǎn)向RGB LED，它能提供較高的調(diào)制帶寬，在3種顏色的光波上用波分復(fù)用的方式提高信道容量，調(diào)制不同的數(shù)據(jù)并行傳輸，并在接收端通過(guò)各顏色的濾波片分別接收3種顏色，有效提高發(fā)送效率。但是RGB-LED中不同顏色的LED對(duì)于輸出光通有不同的工作溫度依賴性，為了實(shí)現(xiàn)工作溫度獨(dú)立的色點(diǎn)，需要對(duì)每個(gè)單色LED的反饋循環(huán)和驅(qū)動(dòng)電流進(jìn)行單獨(dú)控制，這樣對(duì)器件的制備帶來(lái)了較高的成本和復(fù)雜的調(diào)制電路。LED的調(diào)制帶寬受響應(yīng)速率限制，而響應(yīng)速率又受載流子壽命的影響。除了設(shè)計(jì)調(diào)制電路，降低RC（resistance-times-capacitance）之外，常規(guī)提高器件調(diào)制帶寬的方法是增加電子空穴的輻射復(fù)合速率，減少載流子自發(fā)輻射壽命。