เทคโนโลยีซิลิคอนโฟโตนิกส์: พลิกโฉมการสื่อสารด้วยแสงด้วย "การคิดแบบเซมิคอนดักเตอร์" เปิดยุคของชิปออปโตอิเล็กทรอนิกส์แบบรวม
เนื่องจากกระแสข้อมูลทั่วโลกยังคงเติบโตอย่างต่อเนื่องและเทคโนโลยีการสื่อสารด้วยแสงแบบดั้งเดิมกำลังเข้าใกล้ขีดจำกัดทางกายภาพ การปฏิวัติอย่างเงียบๆ กำลังเกิดขึ้นในโรงงานเซมิคอนดักเตอร์ - นี่คือซิลิคอนโฟโตนิกส์ บริษัทใช้เทคนิคการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ที่ทันสมัยที่สุดเพื่อกำหนดอนาคตของการสื่อสารแบบออปติกใหม่
แกนหลักของเทคโนโลยีซิลิคอนโฟโตนิกส์อยู่ที่การผลิตอุปกรณ์ออพติคอลโดยใช้กระบวนการ CMOS ที่เป็นผู้ใหญ่บนพื้นผิวซิลิกอนมาตรฐาน ด้วยการออกแบบท่อนำคลื่นซิลิคอนระดับนาโนอย่างชาญฉลาด ทำให้สามารถส่ง ปรับ ตรวจจับ และแลกเปลี่ยนสัญญาณแสงบนชิปที่มีการสูญเสียต่ำได้ เช่นเดียวกับกระแสที่ไหลผ่านเส้นลวด แนวคิด "การสร้างอุปกรณ์ออพติคัลโดยใช้วิธีการผลิตชิป" นี้ ได้เปลี่ยนรูปแบบการผลิตของโมดูลออปติคัลไปอย่างสิ้นเชิง เมื่อเปรียบเทียบกับอุปกรณ์ออพติคอลแบบแยกแบบดั้งเดิม เทคโนโลยีซิลิคอนโฟโตนิกส์มีข้อดีเฉพาะสามประการ: การบูรณาการสูง - การบูรณาการส่วนประกอบทางแสงหลายสิบรายการบนชิปขนาดมิลลิเมตร-; ศักยภาพด้านต้นทุนต่ำ- - บรรลุการผลิตขนาดใหญ่-ผ่านห่วงโซ่อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ที่เติบโตเต็มที่ อัตราการมอดูเลตประสิทธิภาพสูง - สามารถเข้าถึงได้มากกว่า 200 Gbaud ซึ่งเป็นไปตามข้อกำหนดของการส่งข้อมูลความเร็วสูง- 800G/1.6T
ภายในศูนย์ข้อมูล เทคโนโลยีซิลิคอนโฟโตนิกส์กำลังปรับโครงสร้างสถาปัตยกรรมการเชื่อมต่อโครงข่ายใหม่ โซลูชัน CPO (ร่วม-แพ็คเกจออปติก) ที่ใช้ซิลิคอนโฟโตนิกส์ผสานรวมกลไกออปติคัลและชิปสวิตชิ่งอย่างใกล้ชิด ช่วยลดการใช้พลังงานและเวลาแฝงได้อย่างมาก มอบโซลูชันการเชื่อมต่อโครงข่ายในอุดมคติสำหรับคลัสเตอร์คอมพิวเตอร์ AI ในด้าน 5G fronthaul โมดูลซิลิคอนโฟโตนิกซึ่งมีข้อได้เปรียบในการย่อขนาด ทำให้การใช้งานสถานีฐานมีความยืดหยุ่นมากขึ้น สิ่งที่คาดหวังยิ่งกว่านั้นก็คือเทคโนโลยีซิลิคอนโฟโตนิกส์กำลังเปิดขอบเขตการใช้งานใหม่ ในด้านเรดาร์เลเซอร์ ชิปซิลิคอนโฟโตนิกคาดว่าจะช่วยลดต้นทุนได้อย่างมาก และส่งเสริมการใช้งานการขับขี่อัตโนมัติในวงกว้าง- ในการประมวลผลควอนตัม เทคโนโลยีซิลิคอนโฟโตนิกส์เป็นแพลตฟอร์มบูรณาการสำหรับการจัดการและการอ่านบิตควอนตัม ในด้านการตรวจจับทางชีวภาพ- ชิปโฟโตนิกของซิลิคอนกำลังกลายเป็นแกนหลักของอุปกรณ์ตรวจจับแบบพกพา
บริษัทยักษ์ใหญ่ด้านเซมิคอนดักเตอร์ระดับโลกและบริษัทนวัตกรรมต่างๆ ต่างก็เข้าสู่วงการซิลิคอนโฟโตนิกส์อย่างแข็งขัน ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา จีนมีความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วในด้านนี้ - บริษัทในประเทศได้สร้างความสามารถที่สมบูรณ์ในการออกแบบ การผลิต และการทดสอบโฟโตนิกส์ซิลิคอน องค์กรหลายแห่งประสบความสำเร็จในการผลิตโมดูลโฟโตนิกส์ซิลิคอน 400G/800G เป็นจำนวนมาก และได้ก้าวไปสู่ระดับสากลในด้านตัวชี้วัดทางเทคนิคที่สำคัญ เช่น ประสิทธิภาพการเชื่อมต่อและแบนด์วิธการมอดูเลต ด้วยแรงผลักดันจากโครงการ "East-West Computing" และกลยุทธ์การพัฒนาเศรษฐกิจดิจิทัล เทคโนโลยีซิลิคอนโฟโตนิกส์ในประเทศกำลังเร่งการประยุกต์ใช้ในศูนย์กลางการประมวลผลระดับประเทศและคลัสเตอร์ศูนย์ข้อมูล ซึ่งวางรากฐานการเชื่อมต่อโครงข่ายออปติกที่แข็งแกร่งสำหรับเศรษฐกิจดิจิทัลของจีน
ตั้งแต่ระยะห่างมิลลิเมตรระหว่างชั้นวางในศูนย์ข้อมูลไปจนถึงส่วนในสุดของชิป จากความก้าวหน้าในขีดจำกัดของการสื่อสารแบบคลาสสิกไปจนถึงขอบเขตใหม่ของข้อมูลควอนตัม ซิลิคอนโฟโตนิกส์ "สะพานเชื่อมระหว่างเซมิคอนดักเตอร์และโฟโตนิกส์" นี้ กำลังนำเราไปสู่ยุคใหม่ที่ระบบออพติกและอิเล็กทรอนิกส์ได้รับการบูรณาการอย่างลึกซึ้ง ในยุคที่ชิปเป็นตัวกำหนดอนาคตของแสง นวัตกรรมทุกอย่างจะส่องสว่างถึงความเป็นไปได้ใหม่ๆ บนซับสเตรตซิลิคอนขนาดเล็ก