Fotoniku tas-silikonteknoloġija tal-komunikazzjoni tad-dejta
F'diversi kategoriji ta'apparati fotoniċi, il-komponenti fotoniċi tas-silikon huma kompetittivi mal-aqwa apparati fil-klassi tagħhom, li huma diskussi hawn taħt. Forsi dak li nqisu bħala l-aktar xogħol trasformattiv fikomunikazzjonijiet ottiċihuwa l-ħolqien ta' pjattaformi integrati li jintegraw modulaturi, ditekters, waveguides, u komponenti oħra fuq l-istess ċippa li jikkomunikaw ma' xulxin. F'xi każijiet, it-transistors huma inklużi wkoll f'dawn il-pjattaformi, li jippermettu li l-amplifikatur, is-serjalizzazzjoni, u r-rispons jiġu integrati kollha fuq l-istess ċippa. Minħabba l-ispiża tal-iżvilupp ta' proċessi bħal dawn, dan l-isforz huwa primarjament immirat lejn applikazzjonijiet għal komunikazzjoni tad-dejta peer-to-peer. U minħabba l-ispiża tal-iżvilupp ta' proċess ta' manifattura ta' transistors, il-kunsens emerġenti fil-qasam huwa li, minn perspettiva ta' prestazzjoni u spiża, jagħmel l-aktar sens għall-futur prevedibbli li jiġu integrati apparati elettroniċi billi ssir teknoloġija ta' twaħħil fil-livell tal-wejfer jew taċ-ċippa.
Hemm valur ovvju fil-kapaċità li jsiru ċipep li jistgħu jikkalkulaw bl-użu ta' apparati elettroniċi u jwettqu komunikazzjoni ottika. Il-biċċa l-kbira tal-applikazzjonijiet bikrija tal-fotonika tas-silikon kienu fil-komunikazzjonijiet tad-dejta diġitali. Dan huwa mmexxi minn differenzi fiżiċi fundamentali bejn l-elettroni (fermjonijiet) u l-fotoni (bosoni). L-elettroni huma tajbin għall-komputazzjoni għaliex it-tnejn li huma ma jistgħux ikunu fl-istess post fl-istess ħin. Dan ifisser li jinteraġixxu b'mod qawwi ma' xulxin. Għalhekk, huwa possibbli li jintużaw elettroni biex jinbnew apparati ta' swiċċjar mhux lineari fuq skala kbira - transistors.
Il-fotoni għandhom proprjetajiet differenti: ħafna fotoni jistgħu jkunu fl-istess post fl-istess ħin, u taħt ċirkostanzi speċjali ħafna ma jinterferixxux ma' xulxin. Huwa għalhekk li huwa possibbli li jiġu trasmessi triljuni ta' bits ta' dejta kull sekonda permezz ta' fibra waħda: dan ma jsirx billi tinħoloq nixxiegħa ta' dejta b'bandwidth ta' terabit wieħed.
F'ħafna partijiet tad-dinja, il-fibra sad-dar hija l-paradigma dominanti tal-aċċess, għalkemm dan ma ġiex ippruvat li huwa minnu fl-Istati Uniti, fejn tikkompeti mad-DSL u teknoloġiji oħra. Bid-domanda kostanti għall-bandwidth, il-ħtieġa li titmexxa aktar u aktar trasmissjoni effiċjenti tad-dejta permezz tal-fibra ottika qed tikber ukoll b'mod kostanti. Ix-xejra ġenerali fis-suq tal-komunikazzjoni tad-dejta hija li hekk kif id-distanza tonqos, il-prezz ta' kull segment jonqos drastikament filwaqt li l-volum jiżdied. Mhux ta' b'xejn, l-isforzi ta' kummerċjalizzazzjoni tal-fotonika tas-silikon iffokaw ammont sinifikanti ta' xogħol fuq applikazzjonijiet ta' volum għoli u medda qasira, immirati lejn ċentri tad-dejta u komputazzjoni ta' prestazzjoni għolja. L-applikazzjonijiet futuri se jinkludu board-to-board, konnettività ta' medda qasira fuq skala USB, u forsi anke komunikazzjoni CPU core-to-core eventwalment, għalkemm dak li se jiġri b'applikazzjonijiet core-to-core fuq ċippa għadu pjuttost spekulattiv. Għalkemm għadha ma laħqitx l-iskala tal-industrija CMOS, il-fotonika tas-silikon bdiet issir industrija sinifikanti.
Ħin tal-posta: 09 ta' Lulju 2024