MIT主导的研究项目自2022年成立以来，致力于创建未来微系统，以可持续的方式传输更高带宽和更高效的数据。该项目已经取得了几项重大进展，包括发明能够更容易地将电子设备（通过电力处理数据）与光子学（通过光处理数据）集成的设备。这些微系统是首个此类产品，具有成本效益，因为它们可以使用传统电子制造厂和封装厂的现有设备进行生产。MIT的FUTUR-IC项目负责人Anu Agarwal在“塑造半导体的未来：能源、性能与可能性”网络研讨会上表示：“我们的电子-光子集成解决方案将使我们从每秒数百太比特的数据传输跃升至超过1佩比特。”
为了实现可持续性，微芯片从智能手机到医学成像的生命周期排放大约500百万吨二氧化碳当量，而全球每年产生超过5000万吨电子废物。大型数据中心的增长预计到2030年将消耗全球近10%的电力。Agarwal强调：“这种情况既不可扩展也不可持续。”FUTUR-IC由国家科学基金会的融合加速器资助，旨在解决资源效率问题。例如，将光子学与现代微芯片的电子部分集成，可以显著降低能耗，因为使用光进行数据传输更为高效。
然而，目前将电子芯片与其光子对应物连接在同一封装中仍然困难且成本高昂，部分原因是共封装光学的供应链生态系统尚不成熟。为此，FUTUR-IC开发了两种新设备，旨在简化和降低光子芯片与微芯片的集成成本。其中一种为“消逝耦合器”，去年在《先进工程材料》上封面报道；另一种为“梯度折射率耦合器（GRIN）”，已在2026年3月的《物理学杂志：光子学》中报道。这些耦合器是光子学的“光学凸点”对应物，允许芯片间或芯片与基底之间的连接。
FUTUR-IC还开发了支持公司可持续性决策的新工具Earthster，能够快速确定公司产品的能耗、材料使用和环境可持续性。Agarwal表示：“利用Earthster，供应商可以立即识别碳排放的热点，并开始减少它们。”此外，FUTUR-IC还制定了多项计划以培养下一代微芯片所需的劳动力，例如推出半导体资源效率的在线课程、游戏化学习和实践训练营。
Agarwal总结道：“FUTUR-IC旨在帮助各类行业，无论您是包装供应商、材料供应商，还是数据中心供应链的一部分。”
博主点评： MIT通过FUTUR-IC项目在电子与光子集成领域的研究为未来的通信技术开辟了新的可能性，尤其是在提高带宽与能效方面。这一进展不仅有助于减少电子废物和能耗，还可能在各行业中引发一场技术革命。期待这些新设备的进一步发展与应用。