Кремнієвий фотоннийТехнологія комунікації даних
У кількох категоріяхФотонічні пристрої, Силіконові фотонні компоненти є конкурентоспроможними з найкращими пристроями в класі, про які йдеться нижче. Можливо, те, що ми вважаємо найбільш трансформативною роботою вОптичні комунікації- це створення інтегрованих платформ, які інтегрують модулятори, детектори, хвилеводи та інші компоненти на одній мікросхемі, яка спілкується між собою. У деяких випадках транзистори також включаються до цих платформ, що дозволяє підсилювач, серіалізацію та зворотній зв'язок для всіх інтегрованих на одній мікросхемі. Через вартість розробки таких процесів ці зусилля спрямовані насамперед на додатки для однорангового спілкування даних. І через витрати на розробку процесу виготовлення транзисторів, що виникає консенсус у цій галузі, полягає в тому, що з точки зору продуктивності та витрат це має найбільше сенсу для осяжного майбутнього інтегрувати електронні пристрої, роблячи технологію зв’язку на рівні вафель або чіп.
Існує очевидна цінність у здатності робити мікросхеми, які можуть обчислити за допомогою електронних пристроїв та здійснення оптичного зв'язку. Більшість ранніх застосувань кремнієвої фотоніки були в цифрових комунікаціях даних. Це керується фундаментальними фізичними відмінностями між електронами (ферміонами) та фотонами (бозонами). Електрони чудово підходять для обчислень, оскільки вони не можуть бути одночасно в одному місці. Це означає, що вони сильно взаємодіють між собою. Тому можна використовувати електрони для створення масштабних нелінійних комутаційних пристроїв-транзисторів.
Фотони мають різні властивості: багато фотонів можуть бути одночасно в одному місці, і за дуже особливих обставин вони не втручаються один до одного. Ось чому можна передавати трильйони даних даних в секунду через одне волокно: це не робиться шляхом створення потоку даних з однією пропускною здатністю терабіт.
У багатьох частинах світу волокно до дому є домінуючою парадигмою доступу, хоча це не було доведено правдивим у Сполучених Штатах, де вона конкурує з DSL та іншими технологіями. З постійним попитом на пропускну здатність, необхідність все більш ефективної передачі даних через волоконну оптику також постійно зростає. Широка тенденція на ринку комунікаційних даних полягає в тому, що зі зниженням відстані ціна кожного сегмента різко знижується, а обсяг збільшується. Не дивно, що зусилля з комерціалізації кремнієвої фотоніки зосереджували значну кількість роботи на високооб'ємних, коротких діапазонах, орієнтації на центрів обробки даних та високоефективних обчислень. Майбутні додатки включатимуть підключення до складу дошки до борту, USB-масштабне підключення та, можливо, навіть комунікація CPU Core-Core, хоча те, що станеться з додатками для ядра на чіпі, все ще є досить спекулятивним. Хоча вона ще не досягла масштабу індустрії CMOS, Silicon Photonics почала ставати значною галуззю.
Час посади: липень-09-2024