امروزه رقابت علم و فناوری به طور فزاینده ای شدید شده است و فناوری تراشه ای که بیشترین توجه را به خود جلب می کند هر روز در حال تغییر است. قبل از انتشار خبر تراشه 2 نانومتری IBM' ، TSMC و شرکای آن از پیشرفت در تراشه های زیر 1 نانومتری خبر دادند. به طور گسترده اعتقاد بر این است که انسانها به محدوده نظری تراشه های الکترونیکی نزدیک می شوند.
تراشه نوری سیلیکون دارای ویژگی های سرعت محاسبه بالا ، مصرف برق کم و تاخیر زمانی کم است و نیازی به دنبال کردن محدودیت اندازه فرآیند نیست. در فرآیند تولید ، لازم نیست که به اندازه تراشه های الکترونیکی سخت گیر باشید ، بلکه باید از دستگاه لیتوگرافی شدید ULTRAVIOLET (EUV) استفاده کنید.
بنابراین ، آیا تراشه نور سیلیکونی می تواند"؛ سقف"؛ از قانون مور' ، یک"؛ track" ؛؟
هنوز تنگناهای فنی وجود دارد که باید بر آنها غلبه کرد
& quot؛ مفهوم فوتونیک سیلیکون برای مدت طولانی مطرح شده است ، اما ساخت تراشه های فوتونیک سیلیکون کار آسانی نیست."؛ لی پیگانگ ، استاد و سرپرست دکترا در دانشگاه پست و مخابرات پکن ، به Science and Technology Daily گفت که در دهه 1990 ، متخصصان فناوری اطلاعات به دنبال جانشین صنعت تراشه های نیمه هادی سنتی بودند و محاسبه فوتونی زمانی به عنوان امیدوارکننده ترین فناوری آینده&نقل قول ؛ به دلایل فنی ، تا آغاز قرن 21 ، شرکت ها و موسسات دانشگاهی تحت رهبری اینتل و IBM پیشرو در توسعه فناوری انتقال سیگنال نوری تراشه های سیلیکون بودند ، به این امید که مدار داده بین تراشه ها را با نوری جایگزین کنند. مسیر."؛ لی پیگانگ گفت.
لی پیگانگ به خبرنگاران گفت که فناوری تولید تراشه های نوری سیلیکون بر پایه مواد سیلیکون و سیلیکون ، استفاده از فرایند نیمه هادی اکسید فلز مکمل (CMOS) برای توسعه دستگاه های نوری و فناوری ادغام است که ویژگی های مقیاس فوق العاده فوق العاده را ترکیب می کند. تولید دقیق فناوری مدار مجتمع و مزایای استفاده از سرعت فوق العاده بالا ، مصرف انرژی بسیار کم فناوری فوتونی. این مکمل فناوری تولید ویفر نیمه هادی موجود است.
لی پیگانگ گفت که چین اهمیت زیادی برای توسعه صنعت تراشه های نوری سیلیکون قائل است. اما در ابتدا ، نور داخلی چیپ های سیلیکونی درجه یک با طراحی اولویت دارد ، ورق اصلی یا خارج از کشور ، آماده سازی تراشه ، چرخه طولانی ، هزینه بالا ، محدود کردن توسعه فناوری فوتونیک سیلیکون در چین ،"؛ و توسعه فناوری تراشه چینی در خارج از کشور را محدود کرده است ، مجموعه ای از اقدامات را اتخاذ کرده است ، توسعه شرکت های تولید تراشه های سبک سیلیکون در چین باعث تأثیر جدی شده است."؛
لی پیگانگ به خبرنگاران گفت که توسعه فناوری نوری سیلیکون را می توان به سه مرحله تقسیم کرد: اول ، دستگاههای مبتنی بر سیلیکون به تدریج اجزای گسسته را با سیلیکون جایگزین می کنند تا دستگاههای زیربنایی ارتباطات نوری را ایجاد کنند ، تا به استانداردسازی این فرایند برسیم. دوم ، فناوری یکپارچه سازی از پیوند یکپارچه سازی به یکپارچگی یکپارچه ، تحقق بخشیدن به یکپارچگی جزئی ، و ادغام این دستگاه ها در تراشه های مختلف از طریق ترکیب دستگاه های مختلف درست مانند آجرهای لگو ، تکامل می یابد. سوم ، ادغام فناوری optoelectronic برای دستیابی به ادغام کامل optoelectronic. برای دستیابی به عملکردهای پیچیده تر ، نور و برق را با هم ادغام کنید."؛ ما اکنون در فاز دوم فناوری سیلیکون نوری هستیم."؛ لی پیگانگ گفت.
به نظر وی ، اگرچه فناوری سیلیکون نوری در حال بلوغ است و تراشه های نوری سیلیکون وارد مرحله استفاده تجاری بزرگ می شوند ، اما هنوز تنگناهای فنی وجود دارد که باید بر آنها غلبه کرد ، مانند ابزارهای طراحی غیر استاندارد ، الزامات بالا فرآیند اتصال سیلیکون نوری و چالش های فنی مانند آزمایش و برش خودکار ویفر.
لی پیگانگ معتقد است که چین پیشرفت های تکنولوژیکی در تحقیق و توسعه تراشه های نوری سیلیکون داشته است ، اما در زمینه صنعتی شدن ، هنوز مشکلاتی در تکنولوژی صنعتی شدن تراشه های نوری سیلیکون داخلی وجود دارد ، از جمله طراحی ساختاری ، فرایند تولید ، بسته بندی دستگاه و پشتیبانی برنامه و غیره که باید توسعه داده شوند و بالغ شوند."؛ علاوه بر خود فناوری ، صنعتی شدن تراشه های نوری سیلیکون نیز تحت تأثیر عوامل جامعی مانند مواد ، فناوری ، تجهیزات ، نرم افزار ، استعدادها و اکولوژی بازار قرار می گیرد. بنابراین ، علاوه بر سرمایه گذاری در تحقیق و توسعه فناوری ، ایجاد محیط زیست صنعتی خوب ، ایجاد بسترها و بهینه سازی اکولوژی و افزایش همکاری بین بالادست و پایین دست زنجیره صنعتی برای توسعه تراشه های نوری سیلیکون نیز بسیار مهم است."؛ لی پیگانگ گفت.
تراشه های نوری سیلیکون در چین به سرعت در حال توسعه هستند
در 28 نوامبر 2017 ، وزارت صنعت و فناوری اطلاعات به طور رسمی احداث مرکز ملی نوآوری اپتوالکترونیک اطلاعات در ووهان را تأیید کرد. این مرکز به طور مشترک توسط بسیاری از شرکتهای داخلی و موسسات تحقیق و توسعه مانند فناوری Optoelectronics ، Fiberhome Communication ، Hengtong Optoelectronics و غیره مشارکت داشته و بیش از 60 درصد منابع نوآوری در زمینه نوری الکترونیک اطلاعات در چین را جمع آوری کرده است. تحمل وظیفه راهبردی حل&، تحقیق و توسعه فن آوری های کلیدی و عمومی&، و"؛ تحقق اولین تجاری سازی"؛ در صنعت تولید اطلاعات نوری چین' ، ما در تلاش هستیم تا وضعیت&را برطرف کنیم ؛ فقدان هسته اصلی"؛ در اطلاعات اپتوالکترونیک
در سال 2017 ، دولت شهرداری شانگهای فوتونیک سیلیکون را به عنوان یکی از اولین پروژه های بزرگ شهرداری ذکر کرد و مقدار زیادی بودجه برای طرح ریزی am & d و تولید تراشه های اتصال نوری بر اساس سیلیکون ، با هدف ساختن کل سرمایه گذاری کرد. زنجیره صنعت تراشه های نوری سیلیکون ، تسلط بر فناوری های اصلی اصلی ، و اجازه دهید شرکت های داخلی از وابستگی به تامین کنندگان خارجی خلاص شوند.
در اکتبر سال 2018 ، United Microelectronics Center Co.، LTD. ، یک موسسه تحقیقاتی و توسعه ای جدید بین المللی جدید که توسط دولت شهرداری چونگ چینگ ایجاد شده است ، با سرمایه گذاری اولیه بیش از 10 میلیارد یوان در چونگ کینگ ثبت و تأسیس شد.
وزارت صنعت و فناوری اطلاعات در پایان سال 2017"؛ نقشه راه توسعه فناوری صنعت فناوری نوری چین (2018-2022)"؛ اشاره کرد که نرخ فعلی بومی سازی تراشه های نوری با سرعت بالا تنها حدود 3 درصد است ، الزامات نرخ محلی سازی تراشه اپتوالکترونیکی کم مصرف 2022 بیش از 60 درصد ، نرخ محلی سازی تراشه اپتوالکترونیکی سطح بالا 20 درصد پیشرفت.
با پشتیبانی سیاست ، تراشه های نوری سیلیکون به سرعت در چین در حال توسعه هستند. در ژانویه 2018 ، اولین پلت فرم فناوری فوتونیک سیلیکون شماره 39 چین&در شانگهای تاسیس شد و شکاف بین چین و کشورهای خارجی را در پردازش و تولید کاهش داد.
در 29 آگوست 2018 ، Sinotech اعلام کرد که چین' ؛ اولین تجاری"؛ تراشه فرستنده نوری سیلیکون 100G"؛ به طور رسمی تولید شد
در سپتامبر 2019 ، United Microelectronics Center LLC سیم کشی پلت فرم فرآیند فناوری نوری الکترونیکی مبتنی بر سیلیکون 8 اینچی را درک کرد. تنها در چند ماه ، فرآیند نوری سیلیکون خود توسعه یافته به سطح بسیار خوبی رسیده است و به طور رسمی&نقل قول کرد ؛ 180 نانومتر مجموعه کامل فرایند نوری سیلیکون PDK"؛ به جهان ، که نشان می دهد این شرکت دارای ظرفیت تولید فرایند مستقل در زمینه نوری الکترونیکی مبتنی بر سیلیکون است ، و شروع به ارائه خدمات جریان تراشه های نوری سیلیکون به جهان کرد.
در سطح ملی ، سیاست های مطلوبی که از فناوری نوری سیلیکون حمایت می کند ، در حال انجام است و دولت های محلی نیز وارد هیئت مدیره شده اند. شانگهای به صراحت توسعه تراشه فوتون با دستگاه ، پیشرفت کلیدی فوتونیک سیلیکون ، دستگاه ارتباط نوری ، تحقیق و توسعه تراشه فوتون و توسعه و استفاده از نسل جدید دستگاه های فوتونی ، مانند فناوری مدولار دستگاه های فوتونی ، بر اساس CMOS را مطرح کرد فناوری فوتونیک سیلیکون ، فناوری یکپارچه سازی تراشه ، تحقیقات فناوری کپسوله سازی ماژول ادغام فوتوالکتریک برای انجام تحقیقات کلیدی. استان هوبی ، شهرداری چونگ کینگ ، سوژو و سایر دولتها تراشه های نوری سیلیکون را به عنوان صنعت اصلی توسعه در دوره برنامه پنج ساله چهاردهم در نظر گرفته اند."؛ به سختی می توان تفاوت های قابل توجهی در طرح بندی مناطق مختلف بر اساس برنامه های آنها مشاهده کرد."؛ ما صنعت تراشه های نوری سیلیکون را با معرفی فعال شرکت های جدید و استفاده از بنیاد موجود صنعت تراشه خود توسعه می دهیم."؛ لی پیگانگ گفت.
نور و برق برای آینده ای برد-برد با هم کار خواهند کرد
فناوری نوری سیلیکون به دلیل ویژگی های فراوان به هدف بعدی صنعت تبدیل شده است. با بلوغ مستمر فناوری صنعتی شدن و بهینه سازی محیط صنعتی ، صنعت تراشه های نوری سیلیکون چین' آماده توسعه است.
با توجه به برنامه توسعه اینتل' در صنعت فوتونیک سیلیکون ، صنعت ماژول نوری سیلیکون دارای
وارد یک دوره توسعه سریع شد. در سال 2022 ، فناوری فوتونیک سیلیکون از نظر سرعت پیک در ثانیه ، مصرف انرژی و هزینه از ماژول های نوری سنتی پیشی می گیرد. پیش بینی می شود که بازار ماژول های نوری سیلیکون 40 درصد رشد کرده و تا سال 2024 به 3.9 میلیارد دلار برسد که 21 درصد از کل بازار را در آن زمان به خود اختصاص می دهد.
& quot؛ در حال حاضر ، نور و برق در دو' ؛ پیستهای مسابقه' ؛ هر کدام سناریوی کاربرد خاص خود را دارند. در محاسبات منطقی ، گرایش آینده ادغام نوریالکترونیکی است و دستیابی به محاسبات تمام نوری زمان زیادی طول خواهد کشید."؛ لی پیگانگ گفت که اگرچه مدار یکپارچه فوتونی هنوز در مرحله اولیه توسعه است ، اما به روند اصلی توسعه دستگاه های نوری تبدیل شده است که اجتناب ناپذیر شده است.
& quot؛ به طور کلی ، تراشه های فوتونی اکنون می توانند تراشه های الکترونیکی را تنها در زمینه های محاسباتی و انتقال فردی جایگزین کنند."؛ لی پیگانگ گفت اگرچه این دو در فرایند و پیچیدگی فرآیند تولید مشابه هستند ، اما الزامات ساختار تراشه فوتونی مانند تراشه های الکترونیکی ، عموماً 100 نانومتر ،&نیست ؛ این امر وابستگی به فناوری پیشرفته را تا حد زیادی کاهش می دهد. تا حدی تنگنای کنونی توسعه تراشه را کاهش دهد."؛
& quot؛ نور مزیت نور دارد ، برق مزیت برق دارد."؛' ؛ در برخی از سناریوهای کاربردی ، رقابت وجود دارد ، اما بیشتر اوقات ،' ؛ برای یک رابطه برد-برد ،' ؛ آقای لی گفت.
& quot؛ فناوری تراشه های نوری سیلیکون به اندازه فناوری تراشه های الکترونیکی بالغ نیست ، بنابراین عوامل ناشناخته زیادی وجود دارد ، آینده باید پیوند خوبی بین این دو باشد."؛ لی پیگانگ معتقد است مدار مجتمع الکترونیکی و مدار مجتمع فوتونی مکمل یکدیگر هستند."؛ در آینده ، ما می توانیم از مزایای مدارهای مجتمع فوتونی به طور کامل استفاده کنیم'؛ انتقال سریع و مدارهای مجتمع الکترونیکی'؛ چند منظوره و هوشمند ، و در' جدید ؛ آهنگ' ؛ بهتر اجرا کنید."؛ لی پیگانگ گفت.