Nan 1965, Gordon Moore, ko-fondatè nan Intel, pwopoze lwa Moore a, predi ke dansite nan tranzistò sou bato ta double chak 18 a 24 mwa.Sepandan, apre deseni nan devlopman, Silisyòm ki baze sou bato elektwonik yo apochan fizik limit yo teyorik nan kapasite yo.
Aparisyon nan bato fotonik yo wè sa tankou yon fason kle yo kraze nan limit yo nan lwa Moore la.
Dènyèman, yon ekip ki te dirije pa Associate Pwofesè Wang Cheng nan Inivèsite Vil la nan Hong Kong, an kolaborasyon ak chèchè nan Inivèsite Chinwa a nan Hong Kong, devlope yon mikwo ond fotonik chip lè l sèvi avèk ityòm niobate kòm yon platfòm.Chip sa a trete siyal pi vit ak konsome mwens enèji, lè l sèvi avèk optik pou ultra-vit analòg pwosesis siyal elektwonik ak kalkil.
Rechèch la te pibliye nan "Nature" sou 29 fevriye.Li rapòte ke entegre ityòm Niobate mikwo ond fotonik bato yo se pa sèlman 1000 fwa pi vit pase processeurs tradisyonèl elektwonik, men tou gen yon bandwidth pwosesis super lajè ak ekstrèmman wo presizyon enfòmatik, ak pi ba konsomasyon enèji.
Konsèp la nan bato fotonik se pa abitye ankò, ak nouvo teknoloji nan jaden an nan bato fotonik ap émergentes souvan.Pou egzanp, nan mwa desanm 2022, yon ekip ki te dirije pa Pwofesè Zou Weiwen nan Depatman Jeni Elektwonik nan Lekòl la nan Enfòmasyon Elektwonik ak Jeni Elektrik nan Shanghai Jiao Tong Inivèsite pwopoze yon lide inovatè ki entèsekte fotonik ak Syans enfòmatik.Yo devlope yon nouvo kalite fotonik tansyon pwosesis chip ki kapab nan gwo vitès operasyon tensor convolution.Rezilta yo te pibliye nan "Nature" anba tit la "High-Lòd Tensor Stream Processing ki baze sou bato entegre fotonik."
Anplis de sa, chèchè Chinwa yo te fè avans siyifikatif nan sikwi fotonik entegre, tranzistò fotonik, ak informatique optik.Reyalizasyon sa yo pa sèlman demontre fòs Lachin nan nan teknoloji fotonik chip, men tou fè yon kontribisyon enpòtan nan devlopman nan endistri a chip fotonik mondyal.
Nan deseni ki sot pase a, teknoloji fotonik te vin yon pwen fokal pou pwochen jenerasyon teknoloji enfòmasyon, entèlijans atifisyèl, machin entelijan, ak swen sante.Li se tou konsidere kòm youn nan teknoloji yo kle pou kenbe yon pozisyon ki mennen nan mache entènasyonal la pa peyi ki gen rapò.
Senpleman mete, yon chip fotonik se yon chip ki sèvi ak siyal optik pou akizisyon done, transmisyon, kalkil, depo, ak ekspozisyon.Chips fotonik yo trè chache apre nan epòk aktyèl la sitou akòz de avantaj: pèfòmans ak manifakti.
Avantaj 1: Segondè vitès informatique, konsomasyon pouvwa ki ba, ak latansi ki ba
Konpare ak bato tradisyonèl elektwonik, bato fotonik gen anpil avantaj, sitou an tèm de gwo vitès ak konsomasyon pouvwa ki ba.Siyal optik transmèt nan vitès limyè a, anpil vitès ogmante;Idealman, bato fotonik kalkile apeprè 1000 fwa pi vit pase bato elektwonik.Fotonik informatique konsome mwens enèji, ak konsomasyon pouvwa a nan informatique optik espere yo dwe osi ba ke 10^-18 Joul pou chak ti jan (10^-18 J/ti jan).Avèk menm konsomasyon pouvwa a, aparèy fotonik yo se dè santèn de fwa pi vit pase aparèy elektwonik.
Anplis de sa, limyè gen yon kapasite natirèl pou pwosesis paralèl ak matirite divizyon longèdonn multiplexing teknoloji, anpil amelyore kapasite nan pwosesis done, depo, ak Pleasant nan bato fotonik.Frekans lan, longèdonn, eta polarizasyon, ak faz nan vag limyè ka reprezante done diferan, ak chemen limyè pa entèfere youn ak lòt lè travèse.Karakteristik sa yo fè foton abil nan informatique paralèl, Fitting byen ak rezo atifisyèl neral, kote pi fò nan pwosesis la informatique enplike nan "miltiplikasyon matris."
An jeneral, bato fotonik prezante gwo vitès informatique, konsomasyon pouvwa ki ba, ak latansi ki ba, epi yo gen mwens sansib a chanjman ki fèt nan tanperati a, jaden elektwomayetik, ak bri.
Avantaj 2: Pi ba kondisyon fabrikasyon
Kontrèman ak bato sikwi entegre, bato fotonik gen kondisyon manifakti relativman pi ba yo.Pi gwo baryè teknik yo kouche nan konsepsyon epitaksyal ak manifakti.Wout la teknolojik nan limyè gen avantaj tankou gwo vitès, konsomasyon enèji ki ba, ak anti-krosstalk, sa ki pèmèt li ranplase fonksyon anpil nan elektwonik.
Sui Jun, Prezidan Teknoloji Xintong Microelectronics Lachin nan (Beijing) co, Ltd., yon fwa deklare, "bato fotonik pa bezwen sèvi ak machin litografi ekstrèmman-fen tankou iltravyolèt ekstrèm (EUV) machinografi ki nesesè pou chips elektwonik. Nou kapabpwodwi yo lè l sèvi avèk relativman matirite materyèl domestik ak ekipman. "
Konsènan si bato fotonik yo pral ranplase bato elektwonik yo, li enpòtan pou w konprann aktyèl yo fè fas a bato elektwonik yo.
Premye defi pou bato elektwonik se limit lwa Moore an.Nan tan lontan an prèske 50 ane, dansite nan tranzistò te kapab double chak 18-20 mwa, men ki sòti nan yon pwen fizik, gwosè a nan yon atòm se tou pre 0.3 nanomètr.Lè pwosesis la semi-conducteurs rive nan 3 nanomètr, li se trè pre limit la fizik, fè li prèske enposib kontinye double chak 18-20 mwa.