光子技术|美国能源部投资2500万美元用于光子驱动型项目研发，旨在通过光子集成技术降低数据中心能源消耗、提高能源效率

近日，美国能源部高级能源研究计划署（ARPA-E）投资2500万美元启动了9个不同的光子驱动型项目，以提高数据中心的能源效率。

图为ARPA-E提供。基于光子学的芯片级互连技术比传统电互连效率更高，更有潜力降低数据中心的能源消耗

ENLITENED项目

其中一项目名为“实现数据中心网络化的高效节能光集成技术（ENLITENED）”，该项目由美国能源部先进能源研究中心主任Michael Haney牵头研究，旨在通过研究新技术以降低数据中心的能源消耗，根据目前数据，数据中心的能源消耗占美国电力总消耗的2.5%。

发展瓶颈

伴随着云计算服务的普及，数据中心能源消耗数据预计在未来八年内翻一番，而目前所有以提高能源效率为目的的研究都遇到了一个瓶颈，那就是受限于目前用于芯片级信息传输的金属互连技术。

解决方案

美国能源部高级能源研究计划署官员表示：“实现数据中心网络化的高效节能光集成技术项目的最终目的就是通过开发基于集成光子技术的高密度、高能源效率的光子互连技术和相关的新型网络技术，以克服这一局限。由于光子互连技术依赖于光，而不是依赖于流经金属的电子来传输信息，因此能够实现以更少的能耗、更快的传输速率及更大的带宽完成信息传输。如果一切顺利开展，那么实现数据中心网络化的高效节能光集成技术项目有望在未来十年内使数据中心的能源效率翻倍。”

其他项目

这九个项目中有几个项目旨在通过开发新型硅光子技术和芯片级模块设计技术以取代传统的电子互连技术。项目资助者包括美国Ayar Labs有限公司、美国哥伦比亚大学、IBM’s T.J. Watson研究中心、美国麻省理工学院、加州大学伯克利分校、美国加利福尼亚大学圣巴巴拉分校、美国圣迭戈加利福尼亚大学和美国南加州大学。

ARPA-E简介

ARPA-E是仿知名的美国国防部先进研究计划局（DARPA）而建立的。ARPA-E为小型团队或个体研究者所研发的高风险、企业不愿投资、但具有潜在革命性的能源技术提供短期资助。例如，该机构资助研究计划之一“Electrofuels”旨在利用微生物收集能源、并将二氧化碳转化为液体燃料，无需石油或生物质作为原料。

ARPA-E项目的资助周期为2-3年，每年资助额在50万到1000万美元之间。目前的招标领域涵盖了电池、燃煤电厂二氧化碳捕集和建筑节能技术等领域。ARPA-E资助项目包括七个主题：电力灵便传输技术（ADEPT）、运输领域电力储能电池（BEEST）、建筑节能创新热设备（BEETIT）、微生物制液体燃料（Electrofuels）、电网规模可扩展间歇可调度式储能（GRIDS）、碳捕集技术创新材料与工艺（IMPACCT）以及其他。