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通信芯片特點（六）

功耗不斷降低

長期以來，科學家們一直致力于研制能夠顯著地降低能耗的產品。近，一種新推出的利用反向計算的方法設計的微處理器芯片可以大大降低耗電量。這種設計方法將導致功能強大的微處理器問世，這種微處理器可用于諸如掌上型計算機、移動電話和便攜式計算機等電流驅動的裝置中，并且可以大大延長這類裝置的運行時間。美國麻省理工學院負責反向計算項目的科學家邁克爾. 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為，除非散熱問題能夠得到的解決，否則“摩爾定律”就將變得不再適用了。

他們還指出，反向計算所涉及的技術，是解決微處理器散熱問題的方案。在反向計算中，每個運算周期后存儲在微處理器中的信息并沒有完全被擦掉，擦掉信息時微處理器是不會發(fā)熱的，而是保留了某些信息，供下一個運算周期使用。科學家們制造的理論模型表明，制造出只消耗相當于目前微處理器1%電能的功能強大的微處理器是完全可能的。加州大學信息學學院的一個研究小組近宣布，他們已經研制出世界上塊利用某些反向計算技術的微處理器芯片。

LD（激光二極管）

由于研究人員不滿足LED調制達到的數據傳輸速率，LiFi的提出者HardalHass用激光二極管替換了現有的LED，利用激光器的高能量與高光效，傳輸數據的速率可以比LED快10倍。激光照明可以混合不同波長的光產生白色光，類似于RGBLED。雖然基于LED的LiFi可達到10Gb/s的數據傳輸速率，可以改善WiFi中7Gb/s的數據傳輸速率上限，但是激光傳輸數據的速率可以很容易超出100Gb/s。的報道顯示，美國亞利桑那州立大學電子、計算機和能源工程學院的研發(fā)團隊研制出納米級別的白光激光器，其可以更加便利地用作LiFi光源。

在通信方面，激光二極管相比于LED，具有更快的響應速度、可以直接進行調制和耦合等優(yōu)點。對于普通的電注入式半導體激光器，當注入電流超過某一值時，LD可以發(fā)射受輸入電流控制的調制光，其調制特性如圖5所示，該點電流稱為閾值電流，閾值電流以上部分直到飽和區(qū)都屬于LD的工作區(qū)，而調制范圍在線性區(qū)域內進行，所以降低器件的閾值電流，獲得較大的調制工作區(qū)顯得很重要。

并行通信接口芯片作用

由于外設的復雜性，主機一般不與外設直接連接， 而是通過I/O接口電路與外設連接。 現在為了使用方便，把常用的通用設備的I/O接口電路作在主機板上，如： IDE接口、并口、串口、顯示器接口、鍵盤口…

存儲器功能單一，傳送方式也單一（每次傳送一個字或者一個字節(jié)），種類也很有限， 工作速度可以和CPU的工作速度匹配，因此可以直接把存儲器掛在總線上。由于外部設備的功能種類繁多，原理也有較大差別，使用的信息可以是模擬量也可以是數字量，可以串行也可以并行，再加上工作速度快慢不一，因此微處理器與外部設備之間的數據傳輸需要通過I/O接口進行， 而不能像與存儲器傳輸數據一樣直接通過總線就能完成。

在微型計算機當中，系統(tǒng)時鐘是定時的基準。對存儲器的訪問是以時鐘為基準來定時的，也就是說，微處理器是以同步方式對存儲器進行訪問的。同步的含義就是發(fā)送方和接收方之間有一個時鐘信號進行管理（此處就是系統(tǒng)時鐘）。 工作節(jié)拍一致， 而不需要應答。因此，微處理器對于存儲器的訪問會有比較高的速度。然而對于外部設備，它們的執(zhí)行部件有些是機械的，比如打印機、有些是光電的，比如鼠標，它們當中的大部分工作頻率低于或大大低于微處理器的工作頻率。另外，外部設備要求服務的時間往往是隨機的。因此，微處理器與大部分外設之間的信息交互需要異步進行。微處理器和外設之間需要聯絡，速度往往要大大低于訪問存儲器。