Teknoloġija tal-komunikazzjoni tad-data fotonika tas-silikon

Silikon fotonikuteknoloġija tal-komunikazzjoni tad-data
F'diversi kategoriji ta'apparati fotoniċi, Il-komponenti fotoniċi tas-silikon huma kompetittivi ma 'apparati ta' l-aħjar fil-klassi, li huma diskussi hawn taħt. Forsi dak li nqisu bħala l-aktar xogħol trasformattiv fihkomunikazzjonijiet 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-serialization, u l-feedback kollha jiġu integrati fuq l-istess ċippa. Minħabba l-ispiża tal-iżvilupp ta' proċessi bħal dawn, dan l-isforz huwa primarjament immirat lejn applikazzjonijiet għall-komunikazzjoni tad-dejta bejn il-pari. U minħabba l-ispiża tal-iżvilupp ta 'proċess ta' manifattura ta 'transistor, il-kunsens emerġenti fil-qasam huwa li, mill-perspettiva tal-prestazzjoni u l-ispiża, jagħmel l-aktar sens għall-futur prevedibbli li jintegra tagħmir elettroniku billi tagħmel it-teknoloġija tal-irbit fil-wejfer jew iċ-ċippa. livell.

Hemm valur ovvju li tkun kapaċi tagħmel ċipep li jistgħu jikkalkulaw bl-użu ta 'apparat elettroniku u jwettqu komunikazzjoni ottika. Ħafna mill-applikazzjonijiet bikrija tal-fotonika tas-silikon kienu fil-komunikazzjonijiet tad-dejta diġitali. Dan huwa mmexxi minn differenzi fiżiċi fundamentali bejn elettroni (fermions) u fotoni (bosons). L-elettroni huma tajbin għall-kompjuters għax 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 jittrasmettu triljuni ta 'bits ta' dejta kull sekonda permezz ta 'fibra waħda: ma jsirx billi jinħoloq fluss ta' dejta b'wisa' ta 'frekwenza terabit waħda.

F'ħafna partijiet tad-dinja, il-fibra għad-dar hija l-paradigma ta 'aċċess dominanti, għalkemm dan ma ġiex ippruvat li huwa minnu fl-Istati Uniti, fejn jikkompeti 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. It-tendenza wiesgħa fis-suq tal-komunikazzjoni tad-dejta hija li hekk kif id-distanza tonqos, il-prezz ta 'kull segment jonqos b'mod drammatiku filwaqt li l-volum jiżdied. Mhux ta 'b'xejn, l-isforzi ta' kummerċjalizzazzjoni tal-fotonika tas-silikon iffukaw ammont sinifikanti ta 'xogħol fuq applikazzjonijiet ta' volum għoli, fuq medda qasira, li jimmiraw ċentri tad-dejta u kompjuters ta 'prestazzjoni għolja. Applikazzjonijiet futuri se jinkludu board-to-board, USB-scale konnettività fuq medda qasira, 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 għadu ma laħaqx l-iskala tal-industrija CMOS, il-fotonika tas-silikon bdiet issir industrija sinifikanti.


Ħin tal-post: Lulju-09-2024