Dandanes je konkurenca znanosti in tehnologije vse hujša, tehnologija čipov, ki pritegne največ pozornosti, pa se spreminja iz dneva v dan. Pred novicami o širjenju 2-nanometrskih čipov IBM' so TSMC in njegovi partnerji napovedali preboj v čipih pod 1 nanometrom. Splošno prepričanje je, da se ljudje približujejo teoretičnim mejam elektronskih čipov.
Silicijev optični čip ima značilnosti visoke računalniške hitrosti, nizke porabe energije in majhne časovne zakasnitve, zato ni treba slediti mejnemu zmanjšanju velikosti procesa. V proizvodnem procesu ni treba biti tako strog kot elektronski čip, ampak je treba uporabiti ekstremni ULTRAVIOLET litografski stroj (EUV).
Torej, ali se lahko silikonski svetlobni čip prebije skozi&"strop &"; zakona Mooreja' odpreti nov" track" ;?
Še vedno obstajajo tehnična ozka grla, ki jih je treba premagati
& quot; Koncept silicijeve fotonike je bil predlagan že dolgo, vendar izdelava silicijevih fotonskih čipov ni enostavna." Li Peigang, profesor in doktorski nadzornik na Pekinški univerzi za pošto in telekomunikacije, je za Science and Technology Daily povedal, da so že v devetdesetih letih 20. stoletja izvajalci IT začeli iskati naslednika tradicionalne industrije polprevodniških čipov, fotonsko računalništvo pa je nekoč veljalo za najbolj obetavna tehnologija prihodnosti." Zaradi tehničnih razlogov so do začetka 21. stoletja podjetja in akademske ustanove pod vodstvom Intel in IBM prevzela vodilno vlogo pri razvoju tehnologije prenosa optičnih signalov silicijevih čipov v upanju, da bodo podatkovno vezje med čipi zamenjali z optičnimi pot." Je dejal Li Peigang.
Li Peigang je novinarjem povedal, da tehnologija izdelave silikonskih optičnih čipov temelji na silikonskih in silikonskih substratnih materialih, uporabi postopka komplementarnega polprevodnika iz kovinskega oksida (CMOS) za razvoj in integracijo optičnih naprav, ki združuje značilnosti ultra velikega obsega, ultra- visoko natančna izdelava tehnologije integriranih vezij in prednosti ultra visoke hitrosti, ultra nizka poraba energije fotonske tehnologije. Dopolnjuje obstoječo tehnologijo izdelave polprevodniških plošč.
Li Peigang je dejal, da Kitajska pripisuje velik pomen razvoju industrije silicijevih optičnih čipov. Toda sprva ima domača vrhunska svetloba silicijevih čipov prednost pri oblikovanju, tok je glavni ali v tujini, priprava čipov, dolg cikel, visoki stroški, omejujejo razvoj tehnologije silicijeve fotonike na Kitajskem," in omejili razvoj kitajske tehnologije čipov v tujini, sprejel vrsto ukrepov, razvoj podjetij s silikonskimi lahkimi čipi na Kitajskem je povzročil resen vpliv."
Li Peigang je novinarjem povedal, da je razvoj silicijeve optične tehnologije mogoče razdeliti na tri stopnje: prvič, naprave na osnovi silicija postopoma nadomeščajo diskretne komponente s silicijem za izdelavo osnovnih optičnih komunikacijskih naprav, da se doseže standardizacija procesa; Drugič, integracijska tehnologija se razvija od povezovalne integracije do monolitne integracije, pri čemer se izvaja delna integracija in te naprave združujejo v različne čipe s kombinacijo različnih naprav, tako kot lego kocke. Tretjič, integracija optoelektronske tehnologije za popolno integracijo optoelektronike. Vključite svetlobo in elektriko, da dosežete bolj zapletene funkcije.&"Zdaj smo v drugi fazi silicijeve optične tehnologije." Je dejal Li Peigang.
Po njegovem mnenju čeprav silicijsko-optična tehnologija dozoreva in silikonsko-optični čipi tik pred stopnjo obsežne komercialne uporabe, je treba premagati še tehnična ozka grla, na primer nestandardna oblikovalska orodja, visoke zahteve postopka spenjanja s silikonsko optiko in tehničnih izzivov, kot sta samodejno testiranje rezanja rezin in rezanje.
Li Peigang meni, da je Kitajska dosegla tehnološke preboje na področju raziskav in razvoja silicijevih optičnih čipov, na področju industrializacije pa še vedno obstajajo nekatere težave v tehnologiji industrializacije domačih silicijevih optičnih čipov, vključno s konstrukcijskim načrtovanjem, proizvodnim procesom, embalažo naprav podpora aplikacij itd., ki jih je treba razviti in dozoreti." Poleg same tehnologije bodo na industrializacijo silicijevih optičnih čipov vplivali tudi obsežni dejavniki, kot so materiali, tehnologija, oprema, programska oprema, talenti in tržna ekologija. Zato je poleg vlaganja v tehnološke raziskave in razvoj zelo pomembno tudi oblikovanje dobre industrijske ekologije, izgradnja platform in optimizacija ekologije ter povečanje sodelovanja med upstream in downstream industrijsko verigo za razvoj silicijevih optičnih čipov." Je dejal Li Peigang.
Silicijevi optični čipi se na Kitajskem hitro razvijajo
28. novembra 2017 je Ministrstvo za industrijo in informacijsko tehnologijo uradno odobrilo gradnjo Nacionalnega informacijskega optoelektronskega inovacijskega centra v Wuhanu. V centru skupaj sodelujejo številna domača podjetja in RAZISKOVALNE in razvojne institucije, kot so Optoelectronics Technology, Fiberhome Communication, Hengtong Optoelectronics itd., Zbirajo več kot 60% inovacijskih virov na področju informacijske optoelektronike na Kitajskem. S strateško nalogo reševanja&"skupnih raziskav in razvoja ključnih in generičnih tehnologij [GG"; in&"realizacija prve komercializacije &"; na Kitajskem' s proizvodno industrijo informacijske optoelektronike si prizadevamo rešiti položaj" pomanjkanja jedra" v informacijski optoelektroniki.
Leta 2017 je občinska vlada v Šanghaju uvrstila silicijevo fotoniko kot enega prvih velikih občinskih projektov in vložila velika sredstva v postavitev ojačevalnika r&in proizvodnjo optičnih čipov za medsebojno povezovanje na osnovi silicija, s ciljem izgradnje celotne industrijske verige silicijevih optičnih čipov, obvladati ključne ključne tehnologije in omogočiti domačim podjetjem, da se znebijo odvisnosti od tujih dobaviteljev.
Oktobra 2018 je bil v mestu Chongqing registriran in ustanovljen United National Microelectronics Center Co., LTD., Nova nacionalna mednarodna raziskovalna in razvojna ustanova, ki jo je ustanovila občinska vlada Chongqing z začetnimi naložbami v višini več kot 10 milijard juanov.
Ministrstvo za industrijo in informacijsko tehnologijo je konec leta 2017 izdalo" Kitajska optoelektronska naprava Načrt razvoja tehnološke industrije (2018-2022)" je poudaril, da je trenutna stopnja lokalizacije optičnih čipov visoke hitrosti le približno 3%, zahteve po 2022 nizki stopnji lokalizacije optoelektronskih čipov več kot 60%, napredek stopnje lokalizacije optoelektronskih čipov 20%.
S podporo politike se silicijevi optični čipi hitro razvijajo na Kitajskem. Januarja 2018 je bila v Šanghaju ustanovljena prva tehnološka platforma silicijeve fotonske tehnologije Kitajske' s katero se zmanjšuje vrzel med Kitajsko in tujimi državami pri predelavi in proizvodnji.
29. avgusta 2018 je Sinotech objavil, da je prvi komercialni&Kitajske' "100G silicijev optični oddajni čip &"; je bila uradno dana v proizvodnjo.
Septembra 2019 je United Microelectronics Center LLC izvedel ožičenje 8-palčne procesno-tehnološke platforme optoelektronike na osnovi silicija. V samo nekaj mesecih je njegov lastno razvit silicijev optični postopek dosegel zelo dobro raven in uradno izdal&"180nm Celoten sklop silicijevega optičnega postopka PDK" svetu, ki označuje, da ima podjetje neodvisne proizvodne zmogljivosti za proces na področju optoelektronike na osnovi silicija, in je svetu začel zagotavljati storitve pretoka silicijevih optičnih čipov.
Na nacionalni ravni so prihajale ugodne politike, ki podpirajo silikonsko optično tehnologijo, v upravni odbor pa so vstopile tudi lokalne oblasti. Šanghaj je izrecno predstavil razvoj fotonskega čipa z napravo, ključno prebojno silicijevo fotoniko, optično komunikacijsko napravo, raziskave in razvoj fotonskih čipov ter uporabo nove generacije fotonskih naprav, kot je modularna tehnologija fotonskih naprav, ki temelji na CMOS tehnologija silicijeve fotonike, tehnologija integracije čipov, tehnologija za inkapsulacijo modulov fotoelektrične integracije za izvedbo ključnih raziskav. Pokrajina Hubei, občina Chongqing, Suzhou in druge vlade so silikonske optične čipe vzeli kot ključno industrijo za razvoj v obdobju 14. petletnega načrta." Težko je opaziti bistvene razlike v postavitvi med različnimi regijami na podlagi njihovih načrtov." Razvili bomo industrijo silicijevih optičnih čipov z aktivnim uvajanjem novih podjetij in uporabo obstoječih temeljev industrije čipov." Je dejal Li Peigang.
Svetloba in elektrika bosta sodelovala v prihodnosti, ki bo zmagala
Silicijeva optična tehnologija je postala naslednja tarča industrije zaradi številnih značilnosti. Z nenehnim dozorevanjem tehnologije industrializacije in optimizacijo industrijskega okolja je Kitajska' industrija silicijevih optičnih čipov pripravljena za razvoj.
V skladu z Intelovim&razvojnim načrtom industrije silicijeve fotonike ima industrija silicijevih optičnih modulov
vstopila v obdobje hitrega razvoja. Leta 2022 bo tehnologija silicijeve fotonike presegla tradicionalne optične module po največji hitrosti na sekundo, porabi energije in stroških. Predvideva se, da se bo trg silicijevih optičnih modulov povečal za 40% in do leta 2024 dosegel 3,9 milijarde USD, kar bo do takrat predstavljalo 21% celotne velikosti trga.
& quot; Trenutno sta svetloba in elektrika na dveh' dirkališčih', vsak s svojim scenarijem uporabe. V logičnem računalništvu je prihodnji trend optoelektronska integracija, vseoptično računalništvo pa bo trajalo dolgo." Li Peigang je dejal, da je fotonsko integrirano vezje še vedno v začetni fazi razvoja, vendar je postalo glavni trend razvoja optičnih naprav, ki je postalo neizogibno.
& "Na splošno lahko fotonski čipi zdaj nadomestijo elektronske čipe samo na posameznih računalniških in prenosnih področjih." Li Peigang je dejal, da čeprav sta si v procesu in zapletenosti proizvodnega procesa podobna, zahteve po strukturi fotonskih čipov niso tako stroge kot elektronski čipi, na splošno 100 nanometrov &; to močno zmanjša odvisnost od napredne tehnologije na do določene mere za ublažitev sedanjih ozkih grl pri razvoju čipov."
& quot; Svetloba ima prednost svetlobe, elektrika ima prednost električne energije."' V nekaterih scenarijih uporabe obstaja konkurenca, pogosteje pa je to' odnos, ki je vsestranski,' Je rekel gospod Li.
& quot; Tehnologija silicijevega optičnega čipa ni tako zrela kot tehnologija elektronskih čipov, zato je veliko neznanih dejavnikov, prihodnost bi morala biti dobra povezava med obema." Li Peigang meni, da se elektronsko integrirano vezje in fotonsko integrirano vezje dopolnjujeta.&"V prihodnosti lahko v celoti izkoristimo prednosti fotonskih integriranih vezij' hitri prenos in elektronska integrirana vezja' večfunkcijski in inteligentni ter bolje delujejo na novi' skladbi'." Je dejal Li Peigang.