Danas je konkurencija znanosti i tehnologije sve žešća, a tehnologija čipova koja privlači najveću pozornost mijenja se svakim danom. Prije vijesti o širenju 2-nanometarskih čipova IBM-a &, TSMC i njegovi partneri najavili su napredak u čipovima ispod 1 nanometra. Uvriježeno je mišljenje da se ljudi približavaju teoretskim granicama elektroničkih čipova.
Silikonski optički čip ima karakteristike velike računalne brzine, male potrošnje energije i male vremenske odgode, pa nije potrebno težiti ograničenju smanjenja veličine procesa. U procesu proizvodnje ne morate biti strogi kao elektronički čip, već morate koristiti ekstremni stroj za litografiju ULTRAVIOLET (EUV).
Dakle, može li silikonski svjetlosni čip probiti&"strop &"; Mooreovog&zakona, otvoriti novu&pjesmu" ;?
Još uvijek postoje tehnička uska grla koja treba prevladati
& "Koncept silicijske fotonike već se dugo predlaže, ali nije lako napraviti silicijske fotonske čipove." Li Peigang, profesor i doktorat na Sveučilištu za poštu i telekomunikacije u Pekingu, rekao je za Science and Technology Daily da su već devedesetih godina prošlog stoljeća IT stručnjaci počeli tražiti nasljednika tradicionalne industrije poluvodičkih čipova, a fotonsko računanje se nekada smatralo tehnologija koja najviše obećava u budućnosti.&"Zbog tehničkih razloga, do početka 21. stoljeća poduzeća i akademske institucije predvođene Intelom i IBM -om preuzele su vodstvo u razvoju tehnologije prijenosa optičkog signala silikonskih čipova, nadajući se da će podatkovni krug između čipova zamijeniti optičkim staza." Rekao je Li Peigang.
Li Peigang rekao je novinarima da se tehnologija proizvodnje silikonskih optičkih čipova temelji na silicijskim i silikonskim materijalima podloge, upotrebi komplementarnog procesa poluvodiča od metala oksida (CMOS) za razvoj optičkih uređaja i tehnologiju integracije, koja kombinira karakteristike ultra velikih razmjera, ultra visokoprecizna proizvodnja tehnologije integriranih krugova i prednosti ultra velike brzine, ultra niske potrošnje energije fotonske tehnologije. Komplementaran je s postojećom tehnologijom proizvodnje poluvodičkih pločica.
Li Peigang rekao je da Kina pridaje veliku važnost razvoju industrije silikonskih optičkih čipova. No isprva se domaćim vrhunskim svjetlima od silicijskih čipova daje prednost s dizajnom, protok je glavni ili u inozemstvu, priprema čipova, dugi ciklus, visoki troškovi, ograničavaju razvoj tehnologije silicijske fotonike u Kini," i ograničiti razvoj kineske tehnologije čipova u inozemstvu, donio je niz mjera, razvoj tvrtki silikonskih lakih čipova u Kini izazvao je ozbiljan utjecaj."
Li Peigang rekao je novinarima da se razvoj silicijske optičke tehnologije može podijeliti u tri faze: prvo, uređaji na bazi silicija postupno zamjenjuju diskretne komponente, sa silicijom za izradu optičkih komunikacijskih uređaja, kako bi se postigla standardizacija procesa; Drugo, tehnologija integracije evoluira od integracije spajanja do monolitne integracije, ostvarujući djelomičnu integraciju i integrirajući ove uređaje u različite čipove kombinacijom različitih uređaja, baš poput Lego kockica. Treće, integracija optoelektroničke tehnologije za postizanje potpune integracije optoelektroničke tehnologije. Integrirajte svjetlo i električnu energiju za postizanje složenijih funkcija.&"Sada smo u drugoj fazi silikonsko-optičke tehnologije." Rekao je Li Peigang.
Prema njegovom mišljenju, iako tehnologija sa silikonskom optikom sazrijeva i silikonski optički čipovi će tek ući u fazu velike komercijalne uporabe, još uvijek postoje tehnička uska grla koja treba prevladati, poput nestandardnih alata za projektiranje, visokih zahtjeva procesa spajanja optičkim vlaknima i tehničkim izazovima kao što su automatsko ispitivanje i rezanje pločica.
Li Peigang vjeruje da je Kina učinila tehnološke pomake u istraživanju i razvoju silicijskih optičkih čipova, ali s aspekta industrijalizacije i dalje postoje neki problemi u tehnologiji industrijalizacije domaćih silikonskih optičkih čipova, uključujući strukturni dizajn, proizvodni proces, pakiranje uređaja i podršku aplikacijama itd., koje je potrebno razviti i sazrijeti.&"Osim same tehnologije, na industrijalizaciju silikonskih optičkih čipova također će utjecati opsežni čimbenici poput materijala, tehnologije, opreme, softvera, talenata i ekologije tržišta. Stoga je, osim ulaganja u tehnološka istraživanja i razvoj, također vrlo važno formirati dobru industrijsku ekologiju, izgraditi platforme i optimizirati ekologiju te povećati suradnju između uzvodnog i nizvodnog dijela industrijskog lanca za razvoj silicijskih optičkih čipova." Rekao je Li Peigang.
Silikonski optički čipovi brzo se razvijaju u Kini
Dana 28. studenog 2017. Ministarstvo industrije i informacijske tehnologije službeno je odobrilo izgradnju Nacionalnog inovacijskog centra za informacijsku optoelektroniku u Wuhanu. U centru zajedno sudjeluju mnoga domaća poduzeća i ISTRAŽIVAČKE i razvojne institucije poput Optoelectronics Technology, Fiberhome Communication, Hengtong Optoelectronics i tako dalje, prikupljajući više od 60% inovacijskih resursa u području informacijske optoelektronike u Kini. Noseći strateški zadatak rješavanja&"kolaborativnog istraživanja i razvoja ključnih i generičkih tehnologija [GG"; i&ostvarivanje prve komercijalizacije&u Kini' s informacijskom optoelektroničkom proizvodnom industrijom, nastojimo riješiti situaciju" nedostatak jezgre" u informacijskoj optoelektronici.
Općinska vlada Šangaja je 2017. godine navela silicijsku fotoniku kao jedan od prvih velikih općinskih projekata i uložila je velika sredstva u postavljanje pojačala r&i proizvodnju optičkih čipova za međusobno povezivanje na bazi silicija, s ciljem izgradnje cjeline industrijskog lanca silikonskih optičkih čipova, ovladati ključnim jezgrenim tehnologijama i dopustiti domaćim poduzećima da se riješe ovisnosti o stranim dobavljačima.
U listopadu 2018., United Microelectronics Center Co., LTD., Nova nacionalna međunarodna institucija za istraživanje i razvoj koju je osnovala općina Chongqing, registrirana je i osnovana u Chongqingu s početnim ulaganjem od preko 10 milijardi juana.
Ministarstvo industrije i informacijske tehnologije objavilo je krajem 2017." Kina optoelektronički uređaj Mapa puta razvoja tehnologije u industriji (2018.-2022.)" istaknuo je da je trenutna stopa lokalizacije optičkih čipova velike brzine samo oko 3%, a zahtjevi 2022. niske stope lokalizacije optoelektroničkih čipova više od 60%, napredak stope lokalizacije optoelektroničkih čipova vrhunskih 20%.
Uz podršku politike, silicijski optički čipovi brzo se razvijaju u Kini. U siječnju 2018. u Šangaju je uspostavljena prva platforma tehnologije silicijske fotonske tehnologije Kine&koja je smanjila jaz između Kine i stranih zemalja u preradi i proizvodnji.
Sinotech je 29. kolovoza 2018. objavio da je prvi kineski' prvi komercijalni&"; 100G silikonski optički primopredajnik čip &"; službeno je pušten u proizvodnju.
U rujnu 2019. godine United Microelectronics Center LLC realizirao je ožičenje 8-inčne procesne platforme optoelektronike zasnovane na siliciju. U samo nekoliko mjeseci, njegov vlastiti razvoj silicijskog optičkog procesa dosegao je vrlo dobru razinu, te je službeno objavljen&"180nm Kompletan set silicijskog optičkog procesa PDK &"; svijetu, što označava da tvrtka ima neovisne proizvodne kapacitete procesa u području optoelektronike na bazi silicija, te je svijetu počela pružati usluge protoka silikonskih optičkih čipova.
Na nacionalnoj razini stižu povoljne politike koje podržavaju silikonsku optičku tehnologiju, a lokalne uprave također su ušle u upravni odbor. Šangaj je izričito predložio razvoj fotonskog čipa s uređajem, ključnu revolucionarnu silicijsku fotoniku, optički komunikacijski uređaj, istraživanje i razvoj fotonskih čipova te primjenu nove generacije fotonskih uređaja, poput modularne tehnologije fotonskih uređaja, temeljene na CMOS -u tehnologija silicijske fotonike, tehnologija integracije čipova, tehnologija inkapsulacije modula fotoelektrične integracije za provođenje ključnih istraživanja. Pokrajina Hubei, općina Chongqing, Suzhou i druge vlade uzele su silikonske optičke čipove kao ključnu industriju za razvoj u razdoblju od 14. petogodišnjeg plana." Teško je vidjeti značajne razlike u rasporedu među različitim regijama na temelju njihovih planova." Razvijat ćemo industriju silikonskih optičkih čipova aktivnim uvođenjem novih tvrtki i korištenjem naših postojećih temelja industrije čipova." Rekao je Li Peigang.
Svjetlo i električna energija zajedno će raditi za win-win budućnost
Silikonska optička tehnologija postala je sljedeća meta industrije zbog svojih mnogih karakteristika. S kontinuiranim sazrijevanjem tehnologije industrijalizacije i optimizacijom industrijskog okruženja, kineska&industrija silicijevih optičkih čipova spremna je za razvoj.
Prema Intelovom&razvojnom planu industrije silicijske fotonike, industrija silicijevih optičkih modula ima
ušao u razdoblje brzog razvoja. Godine 2022. tehnologija silicijske fotonike nadmašit će tradicionalne optičke module u pogledu najveće brzine u sekundi, potrošnje energije i cijene. Predviđa se da će tržište silikonskih optičkih modula porasti za 40% i doseći 3,9 milijardi dolara do 2024. godine, što će do tada činiti 21% ukupne veličine tržišta.
& "Trenutno, svjetlo i električna energija nalaze se na dva' trkališta', svaki sa svojim scenarijem primjene. U logičkom računarstvu budući trend je optoelektronička integracija, a postizanje potpuno optičkog računalstva trebat će dugo." Li Peigang rekao je da iako je fotonski integrirani krug još u početnoj fazi razvoja, ali je postao glavni trend razvoja optičkih uređaja postao je neizbježan.
& "Općenito, fotonski čipovi sada mogu zamijeniti elektroničke čipove samo u pojedinačnim računalnim i prijenosnim poljima." Li Peigang rekao je da, iako su ova dva procesa slična u procesu i složenosti proizvodnog procesa, zahtjevi za strukturu fotonskih čipova nisu tako strogi kao elektronički čipovi, općenito 100 nanometara, &; to uvelike smanjuje ovisnost o naprednoj tehnologiji, na u određenoj mjeri kako bi se ublažilo trenutno usko grlo u razvoju čipova."
& "Svjetlost ima prednost svjetlosti, električna energija ima prednost električne energije."' U nekim aplikacijskim scenarijima postoji konkurencija, ali češće je to' odnos koji pobjeđuje,' Rekao je gospodin Li.
& "Tehnologija silikonskih optičkih čipova nije toliko zrela kao tehnologija elektroničkih čipova, pa postoje mnogi nepoznati čimbenici, budućnost bi trebala biti dobra poveznica između njih dvoje." Li Peigang vjeruje da su elektronički integrirani krug i fotonski integrirani krug komplementarni.&"U budućnosti možemo u potpunosti iskoristiti prednosti fotonskih integriranih krugova' prijenos velike brzine i elektronički integrirani krugovi' višenamjenski i inteligentan, te bolje radi na novoj' pjesmi'." Rekao je Li Peigang.