Napjainkban a tudomány és a technológia versenye egyre kiélezettebb, és a legnagyobb figyelmet vonzó chip -technológia napról napra változik. Mielőtt az IBM'-es 2 nanométeres chip terjedésének hírét kapta volna, a TSMC és partnerei áttörést jelentettek be az 1 nanométeres alatti chipek terén. Széles körben úgy vélik, hogy az emberek közelednek az elektronikus chipek elméleti határaihoz.
A szilícium optikai chip nagy számítási sebességgel, alacsony energiafogyasztással és alacsony késleltetéssel rendelkezik, és nem szükséges folytatni a folyamat méretének korlátozását. A gyártási folyamat során nem kell olyan szigorúnak lenni, mint az elektronikus chip, hanem extrém ULTRAVIOLET litográfiai gépet (EUV) kell használni.
Tehát a szilícium -fényforgács áthatolhat a&mennyezeten &; Moore [39] törvénye szerint nyisson meg egy új&"sávot &" ;?
Még mindig vannak technikai szűk keresztmetszetek, amelyeket le kell küzdeni
& "; A szilícium -fotonika fogalmát már régóta javasolták, de nem könnyű szilícium -fotonikai chipeket készíteni." Li Peigang, a Pekingi Posta- és Távközlési Egyetem professzora és doktorandusz -felügyelője a Science and Technology Daily -nek elmondta, hogy már az 1990 -es években az informatikai szakemberek elkezdték keresni a hagyományos félvezető chip -ipar utódját, és a fotonikai számítástechnikát egykor a legígéretesebb jövőbeli technológia.&"; Technikai okok miatt a 21. század elejéig az Intel és az IBM által vezetett vállalatok és tudományos intézmények vezették a vezető szerepet a szilícium chipek optikai jelátviteli technológiájának kifejlesztésében, remélve, hogy a chipek közötti adatáramkört optikai helyettesítik. pálya." - mondta Li Peigang.
Li Peigang újságíróknak elmondta, hogy a szilícium optikai chipek gyártási technológiája szilícium és szilícium hordozóanyagokon alapul, a kiegészítő fém-oxid félvezető (CMOS) eljárás alkalmazása az optikai eszközök fejlesztésében és az integrációs technológia, amely egyesíti az ultra-nagyméretű, ultra- az integrált áramkör-technológia nagy pontosságú gyártása és az ultra-nagy sebességű, ultra alacsony energiafogyasztású fotonikai technológia előnyei. Ez kiegészíti a meglévő félvezető ostyagyártási technológiát.
Li Peigang elmondta, hogy Kína nagy jelentőséget tulajdonít a szilícium optikai chipipar fejlesztésének. De eleinte a hazai csúcskategóriás szilícium chipek fényét elsőbbségben részesítik a tervezéssel, az áramlási lap a fő vagy külföldön, a chipek előkészítése, a hosszú ciklus, a magas költségek, korlátozzák a szilícium-fotonikai technológia fejlődését Kínában,&"; és korlátozzák a kínai chip -technológia fejlődését külföldön, számos intézkedést fogadott el, a szilícium -fényforgács -cégek fejlesztése Kínában komoly befolyást okozott."
Li Peigang újságíróknak elmondta, hogy a szilícium-optikai technológia fejlesztése három szakaszra osztható: először is, a szilícium-alapú eszközök fokozatosan helyettesítik a különálló alkatrészeket, szilíciummal, hogy az optikai kommunikáció alapjául szolgáló eszközöket hozzák létre, a folyamat szabványosítása érdekében; Másodszor, az integrációs technológia a csatolási integrációból a monolitikus integrációba fejlődik, megvalósítva a részleges integrációt, és ezeket az eszközöket különböző chipekbe integrálva, különböző eszközök kombinációjával, akárcsak a Lego kockákat. Harmadszor, az optoelektronikai technológia integrálása az optoelektronika teljes integrációjának elérése érdekében. Integrálja mind a fényt, mind az áramot a bonyolultabb funkciók eléréséhez.&"A szilícium-optikai technológia második fázisában vagyunk." - mondta Li Peigang.
Véleménye szerint bár a szilícium-optikai technológia érlelődik, és a szilícium-optikai chipek hamarosan a nagyüzemi kereskedelmi felhasználás színpadára lépnek, még mindig vannak technikai szűk keresztmetszetek, amelyeket le kell küzdeni, mint például a nem szabványos tervezési eszközök, a magas követelmények a szilícium-optikai csatolási folyamat és a technikai kihívások, mint például az ostya automatikus tesztelése és vágása.
Li Peigang úgy véli, hogy Kína technológiai áttörést ért el a szilícium optikai chipek kutatása és fejlesztése terén, de az iparosítás szempontjából még mindig vannak problémák a hazai szilícium optikai chipek iparosítási technológiájában, beleértve a szerkezeti tervezést, a gyártási folyamatot, az eszközcsomagolást és alkalmazások támogatása, stb., amelyeket fejleszteni és éretté kell tenni.&"; A technológia mellett a szilícium optikai chipek iparosodását olyan átfogó tényezők is befolyásolják, mint az anyagok, a technológia, a berendezések, a szoftverek, a tehetségek és a piaci ökológia. Ezért a technológiai kutatásba és fejlesztésbe való befektetés mellett nagyon fontos a jó ipari ökológia kialakítása, platformok építése és az ökológia optimalizálása, valamint az ipari lánc felfelé és lefelé irányuló együttműködésének fokozása a szilícium optikai chipek fejlesztése érdekében." - mondta Li Peigang.
A szilícium optikai chipek gyorsan fejlődnek Kínában
Az Ipari és Informatikai Minisztérium 2017. november 28 -án hivatalosan jóváhagyta a Nemzeti Információs Optoelektronikai Innovációs Központ építését Vuhanban. A központban számos hazai vállalkozás és KUTATÁSI és fejlesztési intézmény vesz részt, mint például az Optoelektronikai Technológia, a Fiberhome Kommunikáció, a Hengtong Optoelektronika és így tovább, összegyűjtve az információs optoelektronika területén az innovációs források több mint 60% -át Kínában. A&"megoldásának stratégiai feladata, a kulcsfontosságú és generikus technológiák &" együttműködő kutatása és fejlesztése; és&", az első kereskedelmi forgalomba hozatal megvalósítása &"; Kínában' információs optoelektronikai gyártóiparban arra törekszünk, hogy megoldjuk a helyzetet&"hiánya mag &"; az információs optoelektronikában.
2017 -ben a sanghaji önkormányzati kormány a szilícium -fotonikát az első önkormányzati nagyprojektek közé sorolta, és jelentős összegeket fektetett be az R&erősítés elrendezéséhez és a szilícium alapú optikai összekötő chipek gyártásához, az egész a szilícium optikai chipek ipari lánca, sajátítsa el a kulcsfontosságú alapvető technológiákat, és hagyja, hogy a hazai vállalkozások megszabaduljanak a külföldi beszállítóktól való függéstől.
2018 októberében a United Microelectronics Center Co., LTD., A chongqing -i önkormányzat által létrehozott új nemzeti nemzetközi kutatási és fejlesztési intézményt regisztrálták és alapították Chongqingban, több mint 10 milliárd jüan kezdeti befektetéssel.
Az Ipari és Informatikai Minisztérium 2017 végén kiadta" Kína optoelektronikai eszközök ipari technológia fejlesztési ütemterve (2018-2022)&"; rámutatott, hogy a nagysebességű optikai chip lokalizációjának jelenlegi aránya csak körülbelül 3%, a 2022-es igényeknek megfelelő alacsony optoelektronikus chip-lokalizációs arány több mint 60%, a csúcskategóriás optoelektronikus chip lokalizációs arány áttörés 20%.
A politika támogatásával a szilícium optikai chipek gyorsan fejlődnek Kínában. 2018 januárjában Kínában' első szilícium -fotonikai technológiai platformját hozták létre Sanghajban, ezzel csökkentve a szakadékot Kína és a külföldi országok között a feldolgozás és a gyártás területén.
2018. augusztus 29 -én a Sinotech bejelentette, hogy Kína' első kereskedelmi&"100G szilikon optikai adó -vevő chipje &"; hivatalosan gyártásba állították.
2019 szeptemberében a United Microelectronics Center LLC rájött a 8 hüvelykes szilícium alapú optoelektronikai technológiai platform vezetékezésére. Alig néhány hónap alatt saját fejlesztésű szilíciumoptikai eljárása nagyon jó szintet ért el, és hivatalosan is megjelent&"; 180 nm teljes szilíciumoptikai eljáráskészlet PDK &"; a világnak, ami azt jelzi, hogy a vállalat önálló folyamatgyártó kapacitással rendelkezik a szilícium alapú optoelektronika területén, és elkezdett szilícium optikai chip áramlási szolgáltatásokat nyújtani a világnak.
Országos szinten kedvező politikák születtek a szilícium optikai technológia támogatására, és az önkormányzatok is beléptek a testületbe. Sanghaj kifejezetten előterjesztette a fotonchip fejlesztését eszközökkel, a legfontosabb áttörést jelentő szilícium -fotonikát, optikai kommunikációs eszközt, fotonchip -kutatást és új generációs fotonikus eszközök fejlesztését és alkalmazását, például a fotonikus eszközök moduláris technológiáját, amely CMOS -alapú szilícium -fotonikai technológia, chip -integrációs technológia, fotoelektromos integrációs modul beágyazási technológia kutatása a kulcsfontosságú kutatás elvégzésére. Hubei tartomány, Chongqing önkormányzata, Suzhou és más kormányok a szilícium optikai chipeket tartották a legfontosabb iparágnak a 14. ötéves terv időszakában.&"Nehéz észrevenni a tervek alapján lényeges különbségeket az elrendezésben a különböző régiók között." Fejlesztjük a szilícium optikai chipipart azáltal, hogy aktívan új vállalatokat vezetünk be és kihasználjuk meglévő chipipari alapjainkat." - mondta Li Peigang.
A fény és az elektromosság együtt fog működni a mindenki számára előnyös jövő érdekében
A szilícium optikai technológia az iparág következő célpontjává vált számos tulajdonsága miatt. Az iparosítási technológia folyamatos érlelésével és az ipari környezet optimalizálásával Kína'
Az Intel' fejlesztési terve szerint a szilícium -fotonikai ipar, a szilícium -optikai modulok iparága rendelkezik
a gyors fejlődés időszakába lépett. 2022 -ben a szilícium -fotonikai technológia felülmúlja a hagyományos optikai modulokat a másodpercenkénti csúcssebesség, az energiafogyasztás és a költségek tekintetében. Az előrejelzések szerint a szilícium optikai modulok piaca 40% -kal nő, és 2024 -re eléri a 3,9 milliárd dollárt, ami ekkorra a teljes piac méretének 21% -át teszi ki.
& "; Jelenleg a fény és az áram két' versenypályán' van, mindegyik saját alkalmazási forgatókönyvvel. A logikai számítástechnikában a jövő trendje az optoelektronikus integráció, és a teljes optikai számítástechnika hosszú ideig tart." Li Peigang elmondta, hogy bár a fotonikus integrált áramkör még a fejlesztés kezdeti szakaszában van, de az optikai eszközök fő fejlesztési tendenciájává vált, elkerülhetetlenné vált.
& "Általánosságban elmondható, hogy a fotonikus chipek ma már csak egyes számítási és átviteli területeken helyettesíthetik az elektronikus chipeket." Li Peigang elmondta, hogy bár a kettő hasonló a folyamatban és a gyártási folyamat összetettségében, a fotonikus chipek szerkezetére vonatkozó követelmények nem olyan szigorúak, mint az elektronikus chipek, általában 100 nanométer,&"; ez nagymértékben csökkenti a fejlett technológiától való függőséget. bizonyos mértékig enyhíteni a jelenlegi chipfejlesztési szűk keresztmetszetet."
& "A fény előnye a fény, a villamos energia előnye."' Egyes alkalmazási forgatókönyvekben van verseny, de gyakrabban ez' win-win kapcsolat,' - mondta Li úr.
& "A szilícium optikai chip technológia nem olyan kiforrott, mint az elektronikus chip technológia, ezért sok ismeretlen tényező van, a jövőnek jó kapcsolatnak kell lennie a kettő között." Li Peigang úgy véli, hogy az elektronikus integrált áramkör és a fotonikus integrált áramkör kiegészítik egymást.&"; A jövőben teljes mértékben kihasználhatjuk a fotonikus integrált áramkörök előnyeit' nagy sebességű átvitel és elektronikus integrált áramkörök' többfunkciós és intelligens, és jobban fut az új' track'." - mondta Li Peigang.