실리콘 광자데이터 통신 기술
여러 카테고리에서광자 소자실리콘 광자 소자는 아래에서 논의되는 동급 최고 소자들과 경쟁할 수 있습니다. 아마도 우리가 가장 혁신적인 연구라고 생각하는 것은광통신변조기, 검출기, 도파관 및 기타 구성 요소를 동일한 칩에 통합하여 서로 통신하는 통합 플랫폼을 개발하는 것입니다. 경우에 따라 트랜지스터도 이러한 플랫폼에 포함되어 증폭기, 직렬화 및 피드백을 모두 동일한 칩에 통합할 수 있습니다. 이러한 공정 개발 비용 때문에 이러한 노력은 주로 P2P 데이터 통신 애플리케이션을 목표로 합니다. 또한 트랜지스터 제조 공정 개발 비용 때문에, 성능 및 비용 측면에서 웨이퍼 또는 칩 수준에서 본딩 기술을 적용하여 전자 장치를 통합하는 것이 가까운 미래에 가장 합리적이라는 것이 이 분야의 새로운 의견입니다.
전자 장치를 사용하여 계산하고 광통신을 수행할 수 있는 칩을 만드는 것은 분명한 가치가 있습니다. 실리콘 포토닉스의 초기 응용 분야는 대부분 디지털 데이터 통신이었습니다. 이는 전자(페르미온)와 광자(보손) 사이의 근본적인 물리적 차이에 기인합니다. 전자는 두 입자가 동시에 같은 장소에 있을 수 없기 때문에 컴퓨팅에 매우 유용합니다. 즉, 서로 강하게 상호작용합니다. 따라서 전자를 사용하여 대규모 비선형 스위칭 소자인 트랜지스터를 제작할 수 있습니다.
광자는 서로 다른 특성을 가지고 있습니다. 여러 광자가 동시에 같은 장소에 있을 수 있으며, 매우 특수한 상황에서는 서로 간섭하지 않습니다. 바로 이러한 이유로 단일 광섬유를 통해 초당 수조 비트의 데이터를 전송할 수 있습니다. 단일 테라비트 대역폭의 데이터 스트림을 생성하는 방식으로는 불가능합니다.
세계 여러 지역에서 광섬유(FTTH)가 지배적인 접속 방식이지만, 미국에서는 DSL 및 기타 기술과 경쟁하고 있어 그 효과가 입증되지 않았습니다. 대역폭에 대한 지속적인 수요로 인해 광섬유를 통한 더욱 효율적인 데이터 전송에 대한 필요성 또한 꾸준히 증가하고 있습니다. 데이터 통신 시장의 전반적인 추세는 거리가 감소함에 따라 각 세그먼트의 가격은 급격히 하락하는 반면, 전송량은 증가하는 것입니다. 놀랍지 않게도 실리콘 포토닉스 상용화 노력은 데이터 센터와 고성능 컴퓨팅을 목표로 하는 대량 생산, 단거리 애플리케이션에 상당한 집중을 해왔습니다. 향후 애플리케이션에는 보드 간, USB 규모의 단거리 연결, 그리고 궁극적으로 CPU 코어 간 통신이 포함될 것으로 예상되지만, 칩 상의 코어 간 애플리케이션이 어떻게 될지는 아직 불확실합니다. 아직 CMOS 산업 규모에는 미치지 못하지만, 실리콘 포토닉스는 중요한 산업으로 자리 잡기 시작했습니다.
게시 시간: 2024년 7월 9일