行业研究：微波光子研究成果不断增多 产业化发展速度有望加快

微波光子，是将微波频段信号转变为光信号进行处理的技术。根据新思界产业研究中心发布的 《2021年微波光子技术行业投资可行性分析报告》 显示，微波光子结合了微波通信与光通信的优点，可产生高频率、高精细、多波段、大带宽的任意波，在进行数据传输时具有远距离传输损耗低、抗电磁干扰能力强、有效比特数高、延迟稳定等特点，可以实现远距离、大容量数据传输。微波光子是通信产业实现技术瓶颈突破的重要方向。

现阶段，微波光子的主流研究方向是产生稳定超大带宽信号、高速处理超大带宽信号，光载无线通信技术是微波光子的关键技术。在光载无线通信系统中，激光器、调制器等核心设备集中在中心站，中心站产生的光载无线信号通过光纤传输给基站，基站仅需要将信号进行光电转换，以便于移动终端用户接收，核心装备配置少。微波光子应用在通信系统中，在提高信号传输效率的同时可降低通信系统建设成本。

雷达是微波光子的重要应用市场，采用微波光子技术制造的雷达可突破现有雷达信号传输的带宽瓶颈，并能够提高雷达的抗电磁干扰性，降低其传输损耗率，是雷达技术升级的关键技术。在全球范围内，美国、欧盟、俄罗斯、中国等国家和地区均高度关注微波光子雷达研究。在我国，2017年，中科院电子学研究所成功研制出我国第一台微波光子雷达样机，获得的成像图样图像分辨率高出国际水平一个数量级。

微波光子在军工领域的技术研究日益成熟，但受现有技术限制，在通信系统中，微波光子在信号转变过程中会出现信号损耗，使得信号功率降低，需要放大器来放大信号，这就导致信号稳定性下降，出现杂散、噪声等问题，因此微波光子商业化应用还有较远距离。我国“十四五”国家重点研发计划“信息光子技术”重点专项中提出，针对通信、传感、检测独立功能体系演进的资源和规模瓶颈，研究通感测一体微波光子关键技术，将推动我国微波光子技术研究进一步深入。 　

　新思界 行业分析 人士表示，为实现研究成果产业化转化，我国企业在微波光子领域的布局力度不断加大，中科鑫通是代表性企业之一。中科鑫通业务主要布局在集成电路和微波光子领域，特别是在“微波光子集成芯片”的研发、设计及产业化能力方面处于国内领先地位。2020年6月，《自然》杂志发表了中科鑫通芯片级集成光频率梳的突破性成果，显示了其在微波光子这一 科技 前沿领域的研究实力。在政策与企业的推动下，未来我国微波光子技术研究成果将不断增多，产业化转化速度有望加快。

主频=外频×倍频系数 1.主频： CPU的主频与CPU实际的运算能力是没有直接关系的，主频表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度. 2.外频： 在台式机中，我们所说的超频，都是超CPU的外频（当然一般情况下，CPU的外频都是被锁住的）。 目前的绝大部分电脑系统中外频也是内存与主板之间的同步运行的速度，在这种方式下，可以理解为CPU的外频直接与内存相连通，实现两者间的同步运行状态 3.前端总线(FSB)频率： 前端总线(FSB)频率(即总线频率)是直接影响CPU与内存直接数据交换速度。有一条公式可以计算，即数据带宽＝(总线频率×数据位宽)/8，数据传输最大带宽取决于所有同时传输的数据的宽度和传输频率。比方，现在的支持64位的至强Nocona，前端总线是800MHz，按照公式，它的数据传输最大带宽是6.4GB/秒。 5.倍频系数： 倍频系数是指CPU主频与外频之间的相对比例关系。在相同的外频下，倍频越高CPU的频率也越高。但实际上，在相同外频的前提下，高倍频的CPU本身意义并不大。这是因为CPU与系统之间数据传输速度是有限的，一味追求高倍频而得到高主频的CPU就会出现明显的“瓶颈”效应—CPU从系统中得到数据的极限速度不能够满足CPU运算的速度。一般除了工程样版的Intel的CPU都是锁了倍频的，而AMD之前都没有锁。 4.外频与前端总线(FSB)频率的区别：前端总线的速度指的是数据传输的速度，外频是CPU与主板之间同步运行的速度。也就是说，100MHz外频特指数字脉冲信号在每秒钟震荡一千万次；而100MHz前端总线指的是每秒钟CPU可接受的数据传输量是 100MHz×64bit÷8bit/Byte=800MB/s。 5.缓存 缓存大小也是CPU的重要指标之一，而且缓存的结构和大小对CPU速度的影响非常大，CPU内缓存的运行频率极高，一般是和处理器同频运作，工作效率远远大于系统内存和硬盘。实际工作时，CPU往往需要重复读取同样的数据块，而缓存容量的增大，可以大幅度提升CPU内部读取数据的命中率，而不用再到内存或者硬盘上寻找，以此提高系统性能。但是由于CPU芯片面积和成本的因素来考虑，缓存都很小。 L1 Cache(一级缓存)是CPU第一层高速缓存，分为数据缓存和指令缓存。内置的L1高速缓存的容量和结构对CPU的性能影响较大，不过高速缓冲存储器均由静态RAM组成，结构较复杂，在CPU管芯面积不能太大的情况下，L1级高速缓存的容量不可能做得太大。一般服务器CPU的L1缓存的容量通常在32—256KB。 L2 Cache(二级缓存)是CPU的第二层高速缓存，分内部和外部两种芯片。内部的芯片二级缓存运行速度与主频相同，而外部的二级缓存则只有主频的一半。L2高速缓存容量也会影响CPU的性能，原则是越大越好，现在家庭用CPU容量最大的是 512KB，而服务器和工作站上用CPU的L2高速缓存更高达256-1MB，有的高达2MB或者3MB。 L3 Cache(三级缓存)，分为两种，早期的是外置，现在的都是内置的。而它的实际作用即是，L3缓存的应用可以进一步降低内存延迟，同时提升大数据量计算时处理器的性能。降低内存延迟和提升大数据量计算能力对游戏都很有帮助。而在服务器领域增加L3缓存在性能方面仍然有显著的提升。比方具有较大L3缓存的配置利用物理内存会更有效，故它比较慢的磁盘I/O子系统可以处理更多的数据请求。具有较大L3缓存的处理器提供更有效的文件系统缓存行为及较短消息和处理器队列长度。 其实最早的L3缓存被应用在AMD发布的K6-III处理器上，当时的L3缓存受限于制造工艺，并没有被集成进芯片内部，而是集成在主板上。在只能够和系统总线频率同步的L3缓存同主内存其实差不了多少。后来使用L3缓存的是英特尔为服务器市场所推出的Itanium处理器。接着就是P4EE和至强MP。Intel还打算推出一款9MB L3缓存的Itanium2处理器，和以后24MB L3缓存的双核心Itanium2处理器。 但基本上L3缓存对处理器的性能提高显得不是很重要，比方配备1MB L3缓存的Xeon MP处理器却仍然不是Opteron的对手，由此可见前端总线的增加，要比缓存增加带来更有效的性能提升。

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