新式开关收发器大幅降低80的功耗区域

美国半导体研究联盟（SRC）表示，伊利诺大学（University of Illinois）的研究人员们最近开发出一种能够降低约80%序列链路功耗的方法，可望进一步延长摩尔定律（Moore s Law）的寿命。这项技术创新主要是在芯片、芯片之间、之间以及资料中心的伺服器之间使用一种新式的开/关收发器。

根据研究团队估计，该技术可为通讯链路大幅降低多达44倍的功耗，因而可在不增加功耗的情况下提高运算性能，进一步扩展了摩尔定律的范围。 虽然这项技术并非专为加速处理器效能而设计，但在资料中心的架构下，它可为普遍使用的链路预算（link budget）大幅节省功耗， SRC芯片与系统科学总监David Yeh解释。

当今的芯片序列链路功耗约为功耗的20%，以及相当于一座资料中心总功率预算的7%。然而，透过利用一款只在使用中才消耗功率的收发器，就能在其于闲置模式时节省大量的功率。

目前序列链路长时开启（always on）的原因在于使速度最大化。新架构则降低其上电时间，使其得以在不使用时仍足以关断电源。根据研究团队估计，资料中心在使用其收发器架构后，每年约可节省8.7亿美元。

伊利诺大学教授Pavan Kumar Hanumolu解释： 典型的序列链路需要很长的时间（几微秒）来同步接收器与发射器，这是因为在时脉产生与资料恢复电路中使用较慢的反馈回路。因此，这样的链路从关断状态开启（即通电时间）时需要较长时间，因而无法快速地开关。这么长的通电时间严重地限制了在链路闲置期间节电的能力。我们开发的新技术可将链路通电时间缩短为20ns，使其于短时间的闲置时都能节省功率。为了进一步量化，新的链路仅消耗比作业于1%利用率时的典型链路功耗更少44倍。

为了验证这个概念，Hanumolu的研究团队打造出号称全球首款的高速开/关收发器，可实现7Gbps的速度以及媲美长时开启链路的性能。其他研究团队也尝试开发这样的开/关收发器，但根据Hanumolu表示，这些团队的研究成果通电时间仍太慢 约在100多奈秒 虽然符合IEEE 802. az 节能乙太路（Energy Efficient Ethernet）的范围，但仍需要微秒才能通电；而伊利诺大学的研究成果仅需要22奈秒。