Φωτονικό πυρίτιοτεχνολογία επικοινωνίας δεδομένων
Σε πολλές κατηγορίες τωνφωτονικές συσκευές, τα φωτονικά εξαρτήματα πυριτίου είναι ανταγωνιστικά με τις καλύτερες συσκευές στην κατηγορία τους, οι οποίες συζητούνται παρακάτω. Ίσως αυτό που θεωρούμε ότι είναι το πιο μεταμορφωτικό έργοοπτικές επικοινωνίεςείναι η δημιουργία ολοκληρωμένων πλατφορμών που ενσωματώνουν διαμορφωτές, ανιχνευτές, κυματοδηγούς και άλλα εξαρτήματα στο ίδιο τσιπ που επικοινωνούν μεταξύ τους. Σε ορισμένες περιπτώσεις, τα τρανζίστορ περιλαμβάνονται επίσης σε αυτές τις πλατφόρμες, επιτρέποντας στον ενισχυτή, τη σειριοποίηση και την ανάδραση να ενσωματωθούν στο ίδιο τσιπ. Λόγω του κόστους ανάπτυξης τέτοιων διαδικασιών, αυτή η προσπάθεια στοχεύει κυρίως σε εφαρμογές επικοινωνίας δεδομένων peer-to-peer. Και λόγω του κόστους ανάπτυξης μιας διαδικασίας κατασκευής τρανζίστορ, η αναδυόμενη συναίνεση στο πεδίο είναι ότι, από άποψη απόδοσης και κόστους, είναι πολύ λογικό για το άμεσο μέλλον να ενσωματωθούν ηλεκτρονικές συσκευές κάνοντας τεχνολογία συγκόλλησης στη γκοφρέτα ή στο τσιπ επίπεδο.
Υπάρχει προφανής αξία στο να μπορούμε να φτιάχνουμε τσιπ που μπορούν να υπολογίζουν χρησιμοποιώντας ηλεκτρονικές συσκευές και να πραγματοποιούν οπτική επικοινωνία. Οι περισσότερες από τις πρώτες εφαρμογές της φωτονικής πυριτίου ήταν στις επικοινωνίες ψηφιακών δεδομένων. Αυτό οφείλεται σε θεμελιώδεις φυσικές διαφορές μεταξύ ηλεκτρονίων (φερμιόνια) και φωτονίων (μποζόνια). Τα ηλεκτρόνια είναι εξαιρετικά για υπολογιστές, επειδή τα δύο από αυτά δεν μπορούν να βρίσκονται στο ίδιο μέρος την ίδια στιγμή. Αυτό σημαίνει ότι αλληλεπιδρούν έντονα μεταξύ τους. Επομένως, είναι δυνατή η χρήση ηλεκτρονίων για την κατασκευή μεγάλης κλίμακας μη γραμμικών συσκευών μεταγωγής - τρανζίστορ.
Τα φωτόνια έχουν διαφορετικές ιδιότητες: πολλά φωτόνια μπορεί να βρίσκονται στο ίδιο μέρος την ίδια στιγμή και υπό πολύ ειδικές συνθήκες δεν παρεμβαίνουν μεταξύ τους. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο είναι δυνατή η μετάδοση τρισεκατομμυρίων bit δεδομένων ανά δευτερόλεπτο μέσω μιας μόνο ίνας: δεν γίνεται με τη δημιουργία μιας ροής δεδομένων με ένα μόνο terabit εύρος ζώνης.
Σε πολλά μέρη του κόσμου, η οπτική ίνα στο σπίτι είναι το κυρίαρχο παράδειγμα πρόσβασης, αν και αυτό δεν έχει αποδειχθεί ότι ισχύει στις Ηνωμένες Πολιτείες, όπου ανταγωνίζεται το DSL και άλλες τεχνολογίες. Με τη συνεχή ζήτηση για εύρος ζώνης, η ανάγκη για ολοένα και πιο αποτελεσματική μετάδοση δεδομένων μέσω οπτικών ινών αυξάνεται επίσης σταθερά. Η ευρεία τάση στην αγορά επικοινωνίας δεδομένων είναι ότι όσο μειώνεται η απόσταση, η τιμή κάθε τμήματος μειώνεται δραματικά ενώ ο όγκος αυξάνεται. Δεν αποτελεί έκπληξη το γεγονός ότι οι προσπάθειες εμπορευματοποίησης της φωτονικής πυριτίου έχουν επικεντρώσει σημαντικό όγκο εργασίας σε εφαρμογές μεγάλου όγκου, μικρής εμβέλειας, στόχευσης κέντρων δεδομένων και υπολογιστών υψηλής απόδοσης. Οι μελλοντικές εφαρμογές θα περιλαμβάνουν σύνδεση πλακέτας σε πλακέτα, συνδεσιμότητα μικρής εμβέλειας σε κλίμακα USB και ίσως ακόμη και επικοινωνία πυρήνα προς πυρήνα της CPU, αν και το τι θα συμβεί με τις εφαρμογές πυρήνα σε πυρήνα σε ένα τσιπ εξακολουθεί να είναι αρκετά εικαστικό. Αν και δεν έχει φτάσει ακόμη στην κλίμακα της βιομηχανίας CMOS, η φωτονική πυριτίου έχει αρχίσει να γίνεται μια σημαντική βιομηχανία.
Ώρα δημοσίευσης: Ιουλ-09-2024