טכנולוגיית תקשורת נתונים פוטונית של סיליקון

סיליקון פוטוניטכנולוגיית תקשורת נתונים
בכמה קטגוריות שלמכשירים פוטוניים, רכיבים פוטוניים של סיליקון הם תחרותיים עם המכשירים הטובים ביותר בכיתה, אשר נדונים להלן. אולי מה שאנחנו רואים כעבודה הטרנספורמטיבית ביותר בתקשורת אופטיתהיא יצירת פלטפורמות משולבות המשלבות מודולטורים, גלאים, מדריכי גל ורכיבים אחרים באותו שבב שמתקשרים זה עם זה. במקרים מסוימים, טרנזיסטורים כלולים גם בפלטפורמות אלה, ומאפשרים את המגבר, הסדרה ומשוב לכולם לשלב באותו שבב. בשל עלות פיתוח תהליכים כאלה, מאמץ זה מכוון בעיקר ליישומים לתקשורת נתונים עמיתים לעמית. ובגלל עלות פיתוח תהליך ייצור טרנזיסטור, הקונצנזוס המתהווה בתחום הוא שמבחינת ביצועים ועלות, זה הגיוני ביותר לעתיד הנראה לעין לשלב מכשירים אלקטרוניים על ידי ביצוע טכנולוגיית מליטה ברמת הוופל או השבב.

יש ערך ברור ביכולת ליצור שבבים שיכולים לחשב באמצעות מכשירים אלקטרוניים ולבצע תקשורת אופטית. מרבית היישומים המוקדמים של פוטוניק סיליקון היו בתקשורת נתונים דיגיטלית. זה מונע על ידי הבדלים פיזיים מהותיים בין אלקטרונים (פרמיונים) לפוטונים (בוזונים). אלקטרונים נהדרים למחשוב מכיוון ששניהם לא יכולים להיות באותו מקום בו זמנית. המשמעות היא שהם מקיימים אינטראקציה חזקה זה עם זה. לכן ניתן להשתמש באלקטרונים לבניית מכשירי מיתוג לא לינאריים בקנה מידה גדול-טרנזיסטורים.

לפוטונים תכונות שונות: פוטונים רבים יכולים להיות באותו מקום בו זמנית, ובנסיבות מיוחדות מאוד הם לא מפריעים זה לזה. זו הסיבה שאפשר להעביר טריליוני פיסות נתונים בשנייה דרך סיב יחיד: זה לא נעשה על ידי יצירת זרם נתונים עם רוחב פס יחיד.

באזורים רבים בעולם, סיבים לבית הוא פרדיגמת הגישה הדומיננטית, אם כי לא הוכח שזה נכון בארצות הברית, שם היא מתחרה עם DSL וטכנולוגיות אחרות. עם הביקוש המתמיד לרוחב פס, הצורך להניע העברת נתונים יעילה יותר ויותר באמצעות סיבים אופטיים צומח גם הוא בהתמדה. המגמה הרחבה בשוק תקשורת הנתונים היא שככל שהמרחק יורד, המחיר של כל פלח יורד באופן דרמטי בזמן שהנפח עולה. באופן לא מפתיע, מאמצי המסחור של סיליקון פוטוניקה מיקדו כמות משמעותית של עבודה על יישומים בעלי נפח גבוה, לטווח קצר, מיקוד למרכזי נתונים ומחשוב בעל ביצועים גבוהים. יישומים עתידיים יכללו קישוריות של לוח-לוח, קישוריות קצרת טווח בקנה מידה USB, ואולי אפילו תקשורת ליבה לליבה של מעבד, בסופו של דבר, אם כי מה שיקרה עם יישומי ליבה לליבה על שבב הוא עדיין ספקולטיבי למדי. למרות שהיא עדיין לא הגיעה לסולם של ענף ה- CMOS, סיליקון פוטוניקס החלה להפוך לתעשייה משמעותית.