چرا تراشه های فوتونیک سیلیکون در صنعت محبوب می شوند؟ چرا تراشه های فوتونیک سیلیکون در صنعت محبوب می شوند؟

Apr 01, 2022

پیام بگذارید

In 2021, the National Development and Reform Commission and other four departments clearly proposed to lay out the construction of a national hub node of the national integrated computing power network, and accelerate the implementation of the "East and West" project.


متعاقباً، پکن-تیانجین-هبی، دلتای رودخانه یانگ تسه، گوانگدونگ-هنگ کنگ-منطقه خلیج بزرگ ماکائو و سایر مکان‌ها به این درخواست پاسخ دادند و به‌طور متوالی ساخت و ساز را آغاز کردند. گره های هاب شبکه توان محاسباتی ملی


In this regard, a number of industry research reports believe that the large-scale deployment of data centers with "East and West" will definitely detonate the optical communication industry, of which the optical chip and optical module industry will benefit first.


The iteration of optical communication is accelerated, and "old technology" ushered in new development


ارتقاء مسیر فنی سیستم ارتباط نوری به نوآوری فناوری بستگی دارد. با پیچیده‌تر شدن سیستم ارتباط نوری فعلی و فرمت مدولاسیون، تراشه‌ها و ماژول‌های ارتباطی نوری به سرعت 800 بیت بر ثانیه در حال تکامل هستند و در آینده به سطح Tbit/s خواهند رسید. نیاز فوری به توسعه تراشه ها و ماژول های ارتباط نوری با یکپارچگی بالاتر و هزینه کمتر وجود دارد.


At this time, a technology proposed as early as the last century reappeared in people's sight.


توسعه فناوری اپتوالکترونیک مبتنی بر سیلیکون در دهه 1980 آغاز شد. سورف اثر پراکندگی پلاسمونیک را در سیلیکون کریستالی کشف کرد، که مبنایی نظری برای مدولاسیون نوری-بر اساس الکترو-سیلیکون ارائه کرد.


The core concept of silicon photonics technology is "replacing electricity with light", that is, using laser beams instead of electronic signals for data transmission. Silicon photonics technology integrates optical devices and electronic components in silicon photonics modules into an independent microchip, which deeply integrates optical signal processing and electrical signal processing, and finally realizes "optical interconnection" in the true sense.


فناوری اپتوالکترونیک مبتنی بر سیلیکون دارای پهنای باند فوق العاده{{1}، سرعت فوق العاده-سریع و ضد تداخل نور بالا و همچنین مزایای فناوری میکروالکترونیک در یکپارچه‌سازی-در مقیاس بزرگ، مصرف انرژی کم، هزینه کم و غیره، و برای سیستم‌های ارتباطی نوری با سرعت بالا و پیچیده در آینده مناسب‌تر است. در عین حال، می‌تواند بین تراشه‌های میکروالکترونیکی،-انتقال داده‌های طولانی و-فاصله{7}}فاصله کوتاه- انتقال داده را انجام دهد. از طریق یکپارچه‌سازی یکپارچه با مدارهای مجتمع میکروالکترونیک، می‌توان به-سرعت بالا و{10}}قدرت کم{10}}اتصال تراشه{11}}پیوند داد و تعامل داده بین پردازنده‌های میکروالکترونیک را شکست. گلوگاه متصل


در پایان سال گذشته، آکادمی علی‌بابا DAMO ده گرایش برتر فناوری را برای سال 2022 منتشر کرد که عبارتند از: هوش مصنوعی برای علم، تکامل مدل‌های بزرگ و کوچک، تراشه‌های فوتونیک سیلیکونی، هوش مصنوعی انرژی سبز، ربات‌های حسگر انعطاف‌پذیر، ناوبری پزشکی با دقت بالا، محاسبات حریم خصوصی جهانی، محاسبات ماهواره ای در سایت، یکپارچه سازی شبکه ابری{4}}و اینترنت XR.


Among them, silicon photonics chips have sprung up, leading a revolution in the field of chips, integrating the advantages of photonics and electronics, breaking through the limitations of Moore's Law, and meeting the explosive computing power demand brought by artificial intelligence and cloud computing. It is expected that in the next three years, silicon photonics chips will carry high-speed information transmission in large data centers.


تراشه های نوری از ساخت مرکز داده برای تبدیل شدن به یک نقطه داغ جدید استفاده می کنند


تراشه نوری دستگاه اصلی اصلی در سیستم ارتباط نوری است. به عنوان یک تراشه نوری با استفاده از فناوری فوتونیک سیلیکونی، تراشه فوتونیک سیلیکونی نوع جدیدی از مدار مجتمع است که مواد و دستگاه های فوتونیک سیلیکونی را از طریق فرآیندهای مشخصه تولید می کند. مزایای ادغام فوتونیک سیلیکون عمدتاً شامل مصرف انرژی کم، ادغام بالا، کاهش حجم و سرعت اتصال سریعتر با انتقال اطلاعات از طریق رسانه فوتونیکی است. در عین حال، فناوری فوتونیک سیلیکون را می توان به صورت دسته ای از طریق روش هایی مانند آزمایش ویفر آزمایش کرد و راندمان آزمایش به طور قابل توجهی بهبود یافته است.


فناوری اپتوالکترونیک مبتنی بر سیلیکون{0}}از مزیت یکپارچگی بالایی برخوردار است. اما در عین حال، یکپارچگی بالا نیز الزامات بالاتری را برای فناوری بسته بندی تراشه ایجاد می کند. بسته بندی تراشه های اپتوالکترونیک مبتنی بر سیلیکون-به دقت بالایی نیاز دارد و از نظر فنی مشکل است. در این مرحله، هزینه بسته‌بندی تراشه‌های الکترونیک نوری مبتنی بر سیلیکون، حتی حدود 10 درصد از کل هزینه ماژول‌های الکترونیکی مبتنی بر سیلیکون- را تشکیل می‌دهد. توسعه فن‌آوری بسته‌بندی تراشه‌های الکترونیکی نوری مبتنی بر-هزینه،-قابلیت اطمینان بالا-یکی از چالش‌های-صنعتی‌سازی سیلیکون در مقیاس بزرگ{{9} است. }اپتوالکترونیک مبتنی بر.


مرکز داده بازار مهمی برای صنعت ارتباطات نوری است. این مرکز پشتیبانی اولیه برای حمل قدرت محاسباتی دیجیتال و سیستم های اطلاعاتی در صنایع مختلف است. همچنین نیروی محرکه کلیدی برای ارتقای ارتقای صنعتی در همه جنبه‌های زندگی است. در مقایسه با ماژول های نوری معمولی، ماژول های نوری سیلیکونی دارای مزایای مصرف انرژی کم، یکپارچگی بالا و سرعت بالا هستند. برای مراکز داده ای که به تعداد زیادی ماژول نوری نیاز دارند، مهمترین مزیت ماژول های نوری سیلیکونی هزینه کم است.


اگر تراشه های فوتونیک سیلیکونی به طور گسترده در زمینه مراکز داده مستقر شوند، محاسبات نوری با فوتونیک سیلیکونی به عنوان هسته احتمالاً پیشرفت شبکه های عصبی را هدایت می کند و در نتیجه بر توسعه اقتصاد دیجیتال تأثیر می گذارد.