Силицијумски фотонскитехнологија за комуникацију података
У неколико категоријафотонски уређаји, силицијумске фотонске компоненте су конкурентне са најбољим уређајима у класи, о којима се говори у наставку. Можда оно што сматрамо најтрансформативнијим радом уоптичке комуникацијеје стварање интегрисаних платформи које интегришу модулаторе, детекторе, таласоводе и друге компоненте на истом чипу које међусобно комуницирају. У неким случајевима, транзистори су такође укључени у ове платформе, што омогућава да се појачало, серијализација и повратна спрега интегришу на истом чипу. Због трошкова развоја таквих процеса, овај напор је првенствено усмерен на примене за peer-to-peer комуникацију података. А због трошкова развоја процеса производње транзистора, нови консензус у овој области је да, са становишта перформанси и трошкова, у догледној будућности има највише смисла интегрисати електронске уређаје применом технологије везивања на нивоу плочице или чипа.
Очигледна је вредност у могућности да се направе чипови који могу да рачунају помоћу електронских уређаја и обављају оптичку комуникацију. Већина раних примена силицијумске фотонике била је у дигиталној комуникацији података. Ово је вођено фундаменталним физичким разликама између електрона (фермиона) и фотона (бозона). Електрони су одлични за рачунарство јер њих двоје не могу бити на истом месту у исто време. То значи да снажно међусобно интерагују. Стога је могуће користити електроне за изградњу великих нелинеарних прекидачких уређаја – транзистора.
Фотони имају различита својства: многи фотони могу бити на истом месту у исто време, и под веома посебним околностима се не ометају једни са другима. Зато је могуће преносити трилионе битова података у секунди кроз једно влакно: то се не ради креирањем тока података са пропусним опсегом од једног терабита.
У многим деловима света, оптичка веза до куће је доминантна парадигма приступа, иако се то није доказало у Сједињеним Државама, где се такмичи са DSL-ом и другим технологијама. Са сталном потражњом за пропусним опсегом, потреба за све ефикаснијим преносом података путем оптичких влакана такође стално расте. Општи тренд на тржишту комуникације података је да како се удаљеност смањује, цена сваког сегмента драматично опада док се количина повећава. Није изненађујуће да су напори комерцијализације силицијумске фотонике усмерили значајну количину рада на примене великог обима и кратког домета, усмерене на центре података и рачунарство високих перформанси. Будуће примене ће укључивати повезивање плоча-плоча, USB повезивање кратког домета, а можда чак и комуникацију између језгара процесора на крају, иако је шта ће се десити са апликацијама између језгара на чипу још увек прилично спекулативно. Иако још није достигла размере CMOS индустрије, силицијумска фотоника је почела да постаје значајна индустрија.
Време објаве: 09.07.2024.