Een paar dagen geleden verlichtte Hubei Jiufengshan-laboratorium met succes een laserlichtbron die is geïntegreerd in de binnenkant van een siliconen-gebaseerde chip, de eerste succesvolle realisatie van de technologie in China. Dit markeert dat het lab opnieuw een mijlpaalbraak heeft gemaakt op het gebied van siliciumfotonische integratie. Deze prestatie hanteert de heterogene integratietechnologie die is onderzocht door het Jiu Fengshan -laboratorium en voltooit de procesintegratie van indiumfosfide -lasers in 8- inch SOI waft door een complex proces.
Deze technologie wordt in de industrie "chip out light" genoemd, die optische signalen gebruikt door betere transmissieprestaties om elektrische signalen voor transmissie te vervangen, en is een belangrijk middel om de overdracht van signaalgegevens tussen chips te ondermijnen, met als kerndoel van het oplossen van oplossen Het probleem dat de huidige elektrische signalen inter-kern dicht bij de fysieke limiet liggen. Het zal een revolutionaire rol spelen bij het promoten van datacenters, rekenkrachtcentra, CPU/GPU -chips, AI -chips en andere velden.
Laserlichtbron verlicht in grote siliciumwafer
Optische interconnecties op het chip op basis van op silicium gebaseerde opto-elektronica-integratie worden beschouwd als de ideale oplossing om de knelpunten van stroomverbruik, bandbreedte en latentie te doorbreken die worden geconfronteerd door geïntegreerde ontwikkeling van circuittechnologie in het post-moore-tijdperk.
De moeilijkste uitdaging van de industrie in de ontwikkeling van het optische volledig geïntegreerde platform van silicium ligt in de ontwikkeling en integratie van het "hart" van de Silicon Optical Chip, dat wil zeggen de silicium on-chip lichtbron die licht kan uitstoten met een hoge efficiëntie. Deze technologie is een van de weinige overgebleven hiaten op het gebied van opto -elektronica in China.
Jiufengshan Laboratory Silicon Optical Process Team en Partners Collaborative Research, in 8 inch Silicium optische wafer heterogene binding III-V laser materiaal epitaxiale korrels, en vervolgens CMOS-compatibiliteit van het productieproces van het on-chip apparaat, opgelost het III-V-materiaalstructuurontwerp en Groei, materialen en wafels verbonden aan de lage opbrengst, en heterogene integratie wafer on-chip patronen en etsencontrole en andere moeilijkheden. Na bijna een decennium in te halen, zijn we er eindelijk in geslaagd de on-chip laser op te verlichten en "chip uit licht" te realiseren.
Vergeleken met het traditionele discrete pakket externe lichtbron en FC micro-assemblagelichtbron, kan Jiufengshan laboratorium laboratorium-lichtbrontechnologie de traditionele siliciumlichtchip-koppelingsefficiëntie effectief oplossen, is niet hoog genoeg, de aanpassingstijd is lang, afstemmingstijd is niet. Goed genoeg procesproblemen, doorbreken de productiekosten, grote omvang, moeilijk tot grootschalige integratie en andere knelpunten van massaproductie.
Het doorbreken van het fysieke knelpunt van grote gegevensoverdracht tussen chipsontwikkeling en toepassing van grote modellen van kunstmatige intelligentie, autonoom rijden, telegeneeskunde, communicatie met lage latentie op afstand ...... De vraag naar rekenkracht in de wereld van de toekomst neemt toe. Naarmate het pad van het vergroten van de transistordichtheid op een enkele chip steeds moeilijker wordt, heeft de industrie nieuwe ideeën geopend om meerdere kernkorrels op hetzelfde substraat te verpakken om het aantal transistor te stimuleren.
Hoe meer sterft in een enkele pakketeenheid, hoe meer onderlinge verbindingen ertussen, en hoe langer de gegevensoverdrachtsafstand, de traditionele elektrische interconnectietechnologie moet dringend worden geëvolueerd en geüpgraded. In vergelijking met elektrische signalen is optische transmissie sneller, minder verliesachtig en minder vertraagd en wordt inter-chip optische interconnectietechnologie beschouwd als een belangrijke technologie om de volgende generatie informatietechnologie-revolutie te stimuleren.
Aangezien mensen hogere en hogere vereisten hebben voor informatiebransmissie en -verwerking, is de traditionele micro -elektronica -technologie die door "Moore's wet" aangedreven "moeilijk was om de problemen van stroomverbruik, het genereren van warmte, overzicht en andere aspecten van de chip op te lossen. En via de opto-elektronische heterogene integratietechnologie kan worden gerealiseerd tussen de chip, de chip binnen de optische interconnect, heeft de CMOS-technologie de kenmerken van ultra-grote schaal logica, ultrahigh-precisie productie en fotonische technologie ultrahoge snelheid, ultrahoge snelheid, Ultra-low-power voordelen van de fusie van de oorspronkelijke scheiding van het apparaat Veel van de optische en elektrische componenten tot de integratie van een onafhankelijke microchip, om een hoog-integriteit, goedkope optische transmissie voor hoge snelheid te bereiken.
