Кремний фотондықдеректер алмасу технологиясы
Бірнеше санат бойыншафотондық құрылғылар, кремний фотондық компоненттері төменде талқыланатын ең үздік құрылғылармен бәсекеге қабілетті. Мүмкін, біз ең трансформациялық жұмыс деп санайтын шығармызоптикалық байланысмодуляторларды, детекторларды, толқын өткізгіштерді және бір-бірімен байланысатын басқа компоненттерді бір чипке біріктіретін интеграцияланған платформаларды құру болып табылады. Кейбір жағдайларда бұл платформаларға транзисторлар да кіреді, бұл күшейткішті, сериялауды және кері байланыстың барлығын бір чипке біріктіруге мүмкіндік береді. Мұндай процестерді әзірлеу құнына байланысты бұл күш-жігер негізінен тең дәрежелі деректер алмасуына арналған қолданбаларға бағытталған. Ал транзистор өндірісі процесін әзірлеу құнына байланысты, салада пайда болып жатқан консенсус, өнімділік және шығын тұрғысынан алғанда, жақын болашақта электронды құрылғыларды пластина немесе чип деңгейінде байланыстыру технологиясын жасау арқылы біріктіру ең тиімді болып табылады.
Электрондық құрылғыларды пайдаланып есептей алатын және оптикалық байланысты жүзеге асыра алатын чиптер жасаудың айқын құндылығы бар. Кремний фотоникасының алғашқы қолданылуының көпшілігі сандық деректер байланысында болды. Бұл электрондар (фермиондар) мен фотондар (бозондар) арасындағы негізгі физикалық айырмашылықтарға байланысты. Электрондар есептеу үшін өте қолайлы, себебі олардың екеуі бір уақытта бір жерде бола алмайды. Бұл олардың бір-бірімен күшті өзара әрекеттесетінін білдіреді. Сондықтан электрондарды ірі көлемді сызықты емес коммутациялық құрылғыларды - транзисторларды жасау үшін пайдалануға болады.
Фотондардың әртүрлі қасиеттері бар: көптеген фотондар бір уақытта бір жерде бола алады және өте ерекше жағдайларда олар бір-біріне кедергі келтірмейді. Сондықтан бір талшық арқылы секундына триллиондаған бит деректерді жіберуге болады: бұл бір терабит өткізу қабілеті бар деректер ағынын жасау арқылы жасалмайды.
Әлемнің көптеген бөліктерінде талшықты-оптикалық байланыс басым қолжетімділік парадигмасы болып табылады, дегенмен бұл DSL және басқа технологиялармен бәсекелесетін Америка Құрама Штаттарында дәлелденбеген. Өткізу қабілетіне үнемі сұраныс болғандықтан, талшықты-оптикалық байланыс арқылы деректерді тиімдірек беру қажеттілігі де тұрақты түрде артып келеді. Деректер байланысы нарығындағы кең таралған үрдіс - қашықтық азайған сайын әр сегменттің бағасы күрт төмендейді, ал көлемі артады. Таңқаларлық емес, кремний фотоникасын коммерцияландыру жұмыстары деректер орталықтары мен жоғары өнімді есептеулерді нысанаға алатын жоғары көлемді, қысқа қашықтықтағы қолданбаларға айтарлықтай жұмысты шоғырландырды. Болашақ қолданбаларға тақтадан тақтаға, USB масштабындағы қысқа қашықтықтағы қосылымға және тіпті CPU-дан ядроға байланыс кіреді, дегенмен чиптегі ядродан ядроға қолданбалармен не болатыны әлі де болжамды. CMOS индустриясының ауқымына әлі жетпегенімен, кремний фотоникасы маңызды салаға айнала бастады.
Жарияланған уақыты: 2024 жылғы 9 шілде