Günümüzde bilim ve teknolojinin rekabeti giderek kızışmakta ve en çok dikkat çeken çip teknolojisi her geçen gün değişmektedir. IBM''nin 2 nanometre çipinin yayılmasından önce, TSMC ve ortakları 1 nanometre altı çiplerde bir atılım duyurdu. İnsanların elektronik çiplerin teorik sınırlarına yaklaştığına yaygın olarak inanılıyor.
Silikon optik çip, yüksek bilgi işlem hızı, düşük güç tüketimi ve düşük zaman gecikmesi özelliklerine sahiptir ve işlem boyutunun sınır küçültülmesini takip etmek gerekli değildir. Üretim sürecinde elektronik çip kadar katı olmak gerekli değildir, ancak aşırı ULTRAVIOLET litografi makinesi (EUV) kullanmak gerekir.
Yani, silikon ışık çipi"tavan" Moore' Yasası, yeni bir"parçası"?
Hala üstesinden gelinmesi gereken teknik darboğazlar var
& quot;Silikon fotonik kavramı uzun zamandır önerilmiştir, ancak silikon fotonik çiplerini yapmak kolay değildir.&alıntı; Pekin Posta ve Telekomünikasyon Üniversitesi'nde profesör ve doktora danışmanı olan Li Peigang, Science and Technology Daily'ye 1990'ların başlarında, BT pratisyenlerinin geleneksel yarı iletken çip endüstrisinin halefini aramaya başladığını ve fotonik hesaplamanın bir zamanlar teknoloji olarak kabul edildiğini söyledi. geleceğin en umut verici teknolojisi."Teknik nedenlerden dolayı, 21. yüzyılın başına kadar, Intel ve IBM liderliğindeki işletmeler ve akademik kurumlar, çipler arasındaki veri devresini optik ile değiştirmeyi umarak, silikon çiplerin optik sinyal iletim teknolojisinin geliştirilmesinde öncülük ettiler. yol.&alıntı; dedi Li Peigang.
Li Peigang gazetecilere verdiği demeçte, silikon optik çip üretim teknolojisinin silikon ve silikon substrat malzemelerine, optik cihaz geliştirme ve entegrasyon teknolojisi için tamamlayıcı metal oksit yarı iletken (CMOS) işleminin kullanılmasına dayandığını söyledi. entegre devre teknolojisinin yüksek hassasiyetli üretimi ve fotonik teknolojinin ultra yüksek hızlı, ultra düşük güç tüketiminin avantajları. Mevcut yarı iletken gofret üretim teknolojisinin tamamlayıcısıdır.
Li Peigang, Çin'in silikon optik çip endüstrisinin gelişimine büyük önem verdiğini söyledi. Ama ilk başta, yerli high-end silikon çip ışığına tasarımla öncelik verilir, akış şeması ana veya yurtdışında, çip hazırlama, uzun döngü, yüksek maliyet, Çin'de silikon fotonik teknolojisinin gelişimini kısıtlamak," ve yurtdışında Çin çip teknolojisinin gelişimini sınırlamak, bir dizi önlemi benimsedi, Çin'de silikon hafif çip şirketlerinin gelişimi ciddi etkilere neden oldu.&alıntı;
Li Peigang gazetecilere verdiği demeçte, silikon optik teknolojisinin gelişiminin üç aşamaya bölünebileceğini söyledi: ilk olarak, silikon tabanlı cihazlar, sürecin standardizasyonunu sağlamak için optik iletişimin altında yatan cihazları yapmak için ayrı bileşenleri kademeli olarak silikonla değiştirir; İkincisi, entegrasyon teknolojisi, kuplaj entegrasyonundan monolitik entegrasyona, kısmi entegrasyonu gerçekleştirmeye ve bu cihazları tıpkı Lego tuğlaları gibi farklı cihazların kombinasyonu yoluyla farklı yongalara entegre etmeye doğru evrilir. Üçüncüsü, optoelektronik teknolojisinin tam entegrasyonunu sağlamak için optoelektronik teknolojisinin entegrasyonu. Daha karmaşık işlevler elde etmek için hem ışığı hem de elektriği entegre edin.&"Artık silikon optik teknolojisinin ikinci aşamasındayız.&alıntı; dedi Li Peigang.
Ona göre, silikon-optik teknolojisi olgunlaşmakta ve silikon-optik çipler büyük ölçekli ticari kullanım aşamasına girmek üzere olsa da, standart dışı tasarım araçları, yüksek gereksinimler gibi hala aşılması gereken teknik darboğazlar var. silikon-optik birleştirme işlemi ve otomatik gofret testi ve kesme gibi teknik zorluklar.
Li Peigang, Çin'in silikon optik çiplerin araştırma ve geliştirmesinde teknolojik atılımlar yaptığına inanıyor, ancak sanayileşme açısından, yapısal tasarım, üretim süreci, cihaz paketleme dahil olmak üzere yerli silikon optik çiplerin sanayileşme teknolojisinde hala bazı sorunlar var. ve geliştirilmesi ve olgunlaşması gereken uygulama desteği vb."Teknolojinin kendisine ek olarak, silikon optik çiplerin sanayileşmesi, malzeme, teknoloji, ekipman, yazılım, yetenekler ve pazar ekolojisi gibi kapsamlı faktörlerden de etkilenecektir. Bu nedenle, teknolojik araştırma ve geliştirmeye yatırım yapmanın yanı sıra, silikon optik çiplerin geliştirilmesi için iyi bir endüstriyel ekoloji oluşturmak, platformlar oluşturmak ve ekolojiyi optimize etmek ve endüstriyel zincirin yukarı ve aşağı akışları arasındaki işbirliğini artırmak da çok önemlidir.&alıntı; dedi Li Peigang.
Çin'de silikon optik çipler hızla gelişiyor
28 Kasım 2017'de Sanayi ve Bilgi Teknolojileri Bakanlığı, Wuhan'daki Ulusal Bilgi Optoelektronik İnovasyon Merkezi'nin yapımını resmen onayladı. Merkez, Çin'deki bilgi optoelektronik alanındaki yenilik kaynaklarının %60'ından fazlasını toplayan Optoelektronik Teknolojisi, Fiberhome İletişim, Hengtong Optoelektronik ve benzeri gibi birçok yerli işletme ve ARAŞTIRMA ve geliştirme kurumu tarafından ortaklaşa katılmaktadır. Anahtar ve jenerik teknolojilerin&işbirlikçi araştırma ve geliştirmesini çözme stratejik görevini üstlenmek; ve"ilk ticarileştirmenin" Çin'de' bilgi optoelektronik imalat endüstrisinde,"çekirdek eksikliği" bilgi optoelektronik.
2017'de, Şanghay Belediye hükümeti, silikon fotoniklerini ilk belediye büyük projelerinden biri olarak listeledi ve r&d ve silikon tabanlı optik ara bağlantı çiplerinin üretimini düzenlemek için büyük miktarda fon yatırımı yaptı ve bütününü inşa etmeyi amaçladı. silikon optik çiplerin endüstri zinciri, temel çekirdek teknolojilerde ustalaşın ve yerli işletmelerin yabancı tedarikçilere bağımlılıktan kurtulmasına izin verin.
Ekim 2018'de, chongqing Belediye hükümeti tarafından oluşturulan yeni bir ulusal uluslararası araştırma ve geliştirme kurumu olan United Microelectronics Center Co., LTD., 10 milyar yuan'ın üzerinde bir ilk yatırımla Chongqing'de tescil edildi ve kuruldu.
Sanayi ve Bilgi Teknolojileri Bakanlığı, 2017'nin sonunda"Çin optoelektronik cihaz Sanayi Teknoloji Geliştirme Yol Haritası (2018-2022)" Mevcut yüksek hızlı optik çip yerelleştirme oranının sadece yaklaşık %3 olduğuna, 2022 düşük kaliteli optoelektronik çip yerelleştirme oranının gereksinimlerinin %60'tan fazla olduğuna, yüksek kaliteli optoelektronik çip yerelleştirme oranı atılımının %20 olduğuna dikkat çekti.
Politika desteği ile Çin'de silikon optik çipler hızla gelişiyor. Ocak 2018'de Çin' ilk silikon fotonik teknoloji platformu Şangay'da kuruldu ve Çin ile yabancı ülkeler arasındaki işleme ve üretimdeki boşluğu daralttı.
29 Ağustos 2018'de Sinotech, Çin'in' ilk ticari"100G silikon optik alıcı-verici çipi" resmen üretime alındı.
Eylül 2019'da United Microelectronics Center LLC, 8 inçlik silikon tabanlı optoelektronik teknolojisi süreç platformunun kablolamasını gerçekleştirdi. Sadece birkaç ay içinde, kendi geliştirdiği silikon optik süreci çok iyi bir seviyeye ulaştı ve resmi olarak"180nm Tam set silikon optik işlem PDK" Silikon bazlı optoelektronik alanında bağımsız proses üretim kapasitesine sahip olduğunu belirten firma, dünyaya silikon optik çip akış hizmeti vermeye başladı.
Ulusal düzeyde, silikon optik teknolojisini destekleyen olumlu politikalar gelmekte ve yerel yönetimler de yönetim kuruluna girmiştir. Şangay, CMOS'a dayalı fotonik cihazlar modüler teknolojisi gibi yeni nesil fotonik cihazların, önemli çığır açan silikon fotonik, optik iletişim cihazı, foton çip araştırma ve geliştirme ve uygulama ile foton çipinin geliştirilmesini açıkça ortaya koydu. önemli araştırmaları yürütmek için silikon fotonik teknolojisi, çip entegrasyon teknolojisi, fotoelektrik entegrasyon modülü kapsülleme teknolojisi araştırması. Hubei Eyaleti, Chongqing Belediyesi, Suzhou ve diğer hükümetler, 14. Beş Yıllık Plan döneminde geliştirilmesi gereken kilit endüstri olarak silikon optik çipleri aldı.&"Planlarına göre farklı bölgeler arasında yerleşimde önemli farklılıklar görmek zordur."Yeni şirketleri aktif olarak tanıtarak ve mevcut çip endüstrisi temelimizi kullanarak silikon optik çip endüstrisini geliştireceğiz.&alıntı; dedi Li Peigang.
Işık ve elektrik, kazan-kazan geleceği için birlikte çalışacak
Silikon optik teknolojisi, sahip olduğu birçok özellik nedeniyle endüstrinin bir sonraki hedefi haline geldi. Sanayileşme teknolojisinin sürekli olgunlaşması ve endüstriyel ortamın optimizasyonu ile Çin's silikon optik çip endüstrisi gelişmeye hazır.
Intel'un silikon fotonik endüstrisi geliştirme planına göre, silikon optik modül endüstrisi,
hızlı bir gelişme dönemine girdi. 2022'de silikon fotonik teknolojisi, saniyede en yüksek hız, enerji tüketimi ve maliyet açısından geleneksel optik modülleri geride bırakacak. Silikon optik modül pazarının 2024 yılına kadar %40 büyüyeceği ve o zamana kadar toplam pazar büyüklüğünün %21'ini oluşturacak şekilde 3,9 milyar dolara ulaşacağı tahmin ediliyor.
& quot;Şu anda, her biri kendi uygulama senaryosuna sahip iki'yarış pistinde' ışık ve elektrik var. Mantıksal hesaplamada, gelecekteki eğilim optoelektronik entegrasyondur ve tamamen optik hesaplamanın başarılması uzun zaman alacaktır.&alıntı; Li Peigang, fotonik entegre devrenin hala geliştirmenin ilk aşamasında olmasına rağmen, optik cihazların ana geliştirme eğilimi haline geldiğini söyledi.
& quot;Genel olarak, fotonik çipler artık elektronik çiplerin yerini alabilir, sadece bireysel hesaplama ve iletim alanlarında.&alıntı; Li Peigang, ikisinin üretim sürecinin süreci ve karmaşıklığı açısından benzer olmasına rağmen, fotonik çip yapısı gereksinimlerinin elektronik çipler kadar katı olmadığını, genellikle 100 nanometre&olduğunu söyledi; bu, ileri teknolojiye olan bağımlılığı büyük ölçüde azaltır, Mevcut çip geliştirme darboğazını hafifletmek için belirli bir ölçüde.&alıntı;
& quot;Işık, ışık avantajına sahiptir, elektrik, elektrik avantajına sahiptir.&alıntı;'Bazı uygulama senaryolarında rekabet vardır, ancak daha sıklıkla bu'bir kazan-kazan ilişkisi,' Bay Li dedi.
& quot;Silikon optik çip teknolojisi, elektronik çip teknolojisi kadar olgun değil, bu nedenle birçok bilinmeyen faktör var, gelecek ikisi arasında iyi bir bağlantı olmalı.&alıntı; Li Peigang, elektronik entegre devre ve fotonik entegre devrenin tamamlayıcı olduğuna inanıyor."Gelecekte, fotonik entegre devrelerin avantajlarından tam olarak yararlanabiliriz' yüksek hızlı iletim ve elektronik entegre devreler' çok işlevli ve akıllıdır ve yeni'track' üzerinde daha iyi çalışır.&alıntı; dedi Li Peigang.