Oliy ta’lim tizimi pedagog va rahbar kadrlarini qayta tayyorlash va ularning malakasini oshirishni tashkil etish bosh ilmiy-metodik markazi farg’ona davlat universiteti

Kremniy fotonikasi kelajagi

Gibrid kremniy lazerining yaratilishi kremniy fotonikasi uchun keng qamrovli ta'sir ko'rsatishi va yuqori unumdorlikdagi hisoblash davri uchun boshlang'ich nuqta bo'lib xizmat qilishi mumkin.
Yaqin kelajakda o'nlab kremniy lazerlari, modulyatorlari va multipleksorlari chipga integratsiya qilinadi, bu esa terabit o'tkazish qobiliyatiga ega optik aloqa kanallarini yaratish imkonini beradi (16-rasm).

Rasm. 16. Optik aloqa kanalining chipi,
o'nlab Kremniy lazerlarni o'z ichiga olgan,
filtrlar, modulyatorlar va multipleksorlar
“Ushbu ishlanma tufayli kelajak kompyuterlari uchun terabit o‘tkazish qobiliyatiga ega, arzon narxlardagi optik ma’lumotlar avtobuslarini yaratishimiz mumkin bo‘ladi. Shunday qilib, biz yuqori unumli hisoblashning yangi davrini yaqinlashtirishimiz mumkin”, dedi Intel korporatsiyasi fotonika texnologiyalari laboratoriyasi direktori Mario Paniccia. "Ushbu texnologiyadan tijorat maqsadlarida foydalanish hali juda uzoq bo'lishiga qaramay, biz o'nlab va hatto yuzlab gibrid kremniy lazerlarni, shuningdek, kremniy fotonikasiga asoslangan boshqa komponentlarni bitta kremniy chipiga joylashtirish mumkinligiga ishonchimiz komil."

IBM birinchi to'liq integratsiyalangan multiplekslangan chipni yaratish bilan kremniy fotonikasidagi yutuqni e'lon qildi. Yangi qurilma alohida chiplarga elektromagnit to‘lqinlar emas, balki optik to‘lqinlar yordamida bir-biri bilan aloqa o‘rnatish imkonini beradi, bu esa o‘tkazish qobiliyatini sekundiga 100 Gb va undan ham ko‘proq oshiradi. Ushbu chip bitta kremniy chipiga joylashtirilgan va mavjud hal qiluvchi ahamiyatga ega mikro miqyosda optik texnologiyalarni uzoq muddatga joriy etish uchun. Lekin nega IBM va Intel kabi kuchli kompaniyalar kremniy fotonikasini o'rganishga o'nlab yillar sarfladilar?
Nazariy jihatdan, Kremniy fotonikasi yordamida mis konnektorlarini keyingi ishlatish bilan bog'liq ko'plab jiddiy muammolarni hal qilish mumkin. Mis sim bilan bog'liq asosiy muammolardan biri shundaki, uni zamonaviy protsessorning boshqa muhim qismlari kabi agressiv tarzda o'lchab bo'lmaydi. Muayyan nuqtadan tashqari, mis simni uning ishlashi va / yoki saqlash muddatini buzmasdan qisqartirish jismonan mumkin emas. Nazariy jihatdan, optik ulanishlar kamroq quvvat sarflagan holda ma'lumotlarni tezroq uzatishi mumkin. Bundan tashqari, ko'pgina kompaniyalar kremniy fotonikasi superkompyuterlarni yaratish uchun zarur deb hisoblaydi hisoblash quvvati taxminan bir eksaflops (exascale hisoblash).

Afsuski, kremniy optik qurilmalar uchun yomon vosita hisoblanadi, chunki ishlab chiqarish ko'lami juda xilma-xildir (optik to'lqin o'tkazgichlar va boshqa komponentlar CMOS kremniyiga qaraganda ancha katta) muhandislik yechimlari, bu galliy arsenid kabi qimmat muqobil materiallardan ko'ra kremniydan foydalangan holda optik elementlarni mavjud CMOS-ga samarali va arzon tarzda birlashtirishi mumkin. Endi kompaniya kremniy fotonik chiplarini bevosita protsessor moduliga joylashtirishga muvaffaq bo'ldi.

Intel kompaniyasining kremniy fotonikasi bo'yicha taqdimotidagi grafik ishlab chiqaruvchilar erishmoqchi bo'lgan quvvat sarfini ham ko'rsatadi. Kremniy fotonikasi uchun uzoq muddatli rejalar mis ulanishlari uchun mavjud bo'lmagan ma'lumotlarning bitiga bir xil tarmoqli kengligi va energiyani taklif qiladi.
O'nlab yillar davomida ishlagandan so'ng, kremniy fotonikasi qog'ozda yaxshi ko'rinadigan, ammo amalda mutlaqo qo'llanilmaydigan yana bir aqldan ozgan g'oya kabi ko'rinishi mumkin, ammo taraqqiyot hali to'xtamaydi va IBM, Intel yoki HP kabi ilg'or kompaniyalar chiqarmasligi mumkin. Yaqin kelajakda tijorat darajasidagi texnologiya ilmiy laboratoriyalarda, superkompyuterlarda va ma'lumotlar markazlarida qo'llanilishi aniq bo'ladi.