Zakaj Silicon Photonics Čipi postajajo priljubljeni v industriji? Zakaj Silicon Photonics Čipi postajajo priljubljeni v industriji?

Apr 01, 2022

Pustite sporočilo

Leta 2021 je Nacionalna komisija za razvoj in reforme ter druga štiri oddelka jasno predlagala postavitev nacionalnega vozlišča nacionalnega integriranega omrežja za računalnike ter pospešila izvajanje projekta "Vzhod in zahod".


Nato so se na klic odzvali Beijing-Tianjin-Hebei, Yangtze River Delta, Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area in druga mesta ter zaporedoma začeli z gradnjo vozlišč nacionalnega omrežja za omrežje računalnikov.


V zvezi s tem številne raziskave v industriji menijo, da bo obsežna uvedba podatkovnih centrov z "Vzhodom in zahodom" vsekakor detonirana optično komunikacijsko industrijo, ki bo najprej koristila industriji optičnih čipov in optičnih modulov.


Iteration optične komunikacije je pospešena, in "stara tehnologija", ki se uporablja v novem razvoju


Nadgradnja tehnične poti optičnega komunikacijskega sistema je odvisna od inovativnosti tehnologije. Ker sta sedanji optični komunikacijski sistem in format modulacije vse bolj zapletena, se optični komunikacijski čipi in moduli razvijajo v hitrost 800bit/s, v prihodnosti pa bodo dosegli raven Tbit/s. Nujno je treba razviti optične komunikacijske čipe in module z višjo integracijo in nižjimi stroški.


V tem času se je tehnologija, ki je bila predlagana že v prejšnjem stoletju, ponovno na vidiku ljudi.


Razvoj optoelektronske tehnologije, ki temelji na silikonu, se je začel v 80. Soref je odkril učinek plazmonske disperzije v kristaličnem silikonu, ki je zagotavljal teoretično osnovo za elektrooptično modulacijo, ki temelji na silikonu.


Temeljni koncept tehnologije silikonske fotonike je »zamenjava električne energije s svetlobo«, to je uporaba laserskih snojev namesto elektronskih signalov za prenos podatkov. Tehnologija silicija fotonike integrira optične naprave in elektronske komponente v siliconske fotonske module v neodvisni mikročip, ki globoko integrira obdelavo optičnih signalov in obdelavo električnih signalov, na koncu pa uresniči "optično medsebojno povezovanje" v pravem smislu.


Optoelektronska tehnologija na osnovi silicije ima izjemno visoko pasovno širino, ultra hitro hitrost in visoke anti-interference lastnosti svetlobe, pa tudi prednosti mikroelektronike tehnologije pri obsežnem povezovanju, nizki porabi energije, nizkih stroških itd., in je v prihodnosti bolj primerna za visokohitrostne in kompleksne optične komunikacijske sisteme. Hkrati lahko ustreza prenosu podatkov na velike razdalje in prenosu podatkov velike kapacitete na kratke razdalje med mikroelektronski čipi. Z monolitnim povezovanjem z mikroelektronskimi integriranimi vezji je mogoče realizirati visokohitro in nizko moč na čipu, ki prekinja interakcijo podatkov med mikroelektronskimi procesorji. ozko grlo.


Konec prejšnjega leta je Alibaba DAMO Academy izdala deset najboljših tehnoloških trendov za leto 2022, in sicer: AI za znanost, so-evolucija velikih in majhnih modelov, silicija fotonični čipi, zelena energija AI, prilagodljivi roboti za senzorje, visoko natančna medicinska navigacija, globalno računalništvo zasebnosti, satelitsko računalništvo na kraju samem, integracija v oblaku in XR internet.


Med njimi so iznikli žetoni silikonske fotonike, ki vodijo revolucijo na področju žetonov, integracijo prednosti fotonike in elektronike, prebil omejitve Moore's Lawa ter zadostili povpraševanju po eksplozivni računski moči, ki jo je prinesla umetna inteligenca in računalništvo v oblaku. Pričakovati je, da bodo v naslednjih treh letih silikonski fotonični čipi v velikih podatkovnih centrih prenašali hitro posredovanje informacij.


Optični čipi vzvod podatkovnega centra gradnja postati nova vroča točka


Optični čip je ključna jedrna naprava v optičnem komunikacijskem sistemu. Kot optični čip, ki uporablja tehnologijo silicija fotonike, je silicija fotonični čip nova vrsta integriranega vezja, ki s pomočjo značilnih procesov izdeluje silicija fotonični material in naprave. Prednosti integracije silicija fotonike vključujejo predvsem nizko porabo energije, visoko integracijo, zmanjšano prostornino in hitrejše hitrosti povezave s prenosom informacij prek fotonih medijev. Hkrati se lahko tehnologija silikonske fotonike preskusi v serhah z metodami, kot je testiranje voska, učinkovitost preskusa pa je bistveno izboljšana.


Optoelektronska tehnologija, ki temelji na silikonu, ima prednost visoke integracije. Obenem pa visoka integracija iznaša tudi višje zahteve za tehnologijo pakiranja čipov. Embalaža optoelektronskih žetonov, ki temeljijo na silikonu, zahteva visoko natančnost in je tehnično težka. V tej fazi stroški pakiranja optoelektronskih žetonov, ki temeljijo na silikonu, celo pomenijo približno 10 % skupnih stroškov optoelektronskih modulov, ki temeljijo na silikonu. Razvoj nizkocenovne, visoko zanesljive optoelektronske tehnologije pakiranja čipov, ki temelji na silikonu, je eden od izzivov, s katerimi se sooča obsežna industrializacija optoelektronike, ki temelji na silikonu.


Podatkovni center je pomemben trg za optično komunikacijsko industrijo. To je osnovni podporni objekt za prenos električne energije in informacijskih sistemov na digitalnem področju v različnih panogah. To je tudi ključna gonilna sila za spodbujanje industrijske nadgradnje v vseh življenjskih sprehodih. V primerjavi z navadnim optičnim modulom imajo silikonski optični moduli prednosti majhne porabe energije, visoke integracije in visoke hitrosti. Za podatkovne centre, ki zahtevajo veliko število optičnih modulov, je najpomembnejša prednost silikonskih optičnih modulov nizka cena.


Če so silicon photonics čipi široko nameščeni na področju podatkovnih centrov, optično računalnikiranje s silicon fotoniko kot jedro bo verjetno pogon napredek nevralnih omrežij, s čimer vpliva na razvoj digitalnega gospodarstva.