სილიკონ-ფოტონური მონაცემთა კომუნიკაციის ტექნოლოგია

სილიკონის ფოტონიკამონაცემთა კომუნიკაციის ტექნოლოგია
რამდენიმე კატეგორიაში,ფოტონური მოწყობილობებისილიკონის ფოტონური კომპონენტები კონკურენციას უწევენ საუკეთესო მოწყობილობებს, რომლებიც ქვემოთ არის განხილული. შესაძლოა, ეს არის ის, რასაც ჩვენ ყველაზე ტრანსფორმაციულ ნაშრომად მივიჩნევთ.ოპტიკური კომუნიკაციებიარის ინტეგრირებული პლატფორმების შექმნა, რომლებიც აერთიანებენ მოდულატორებს, დეტექტორებს, ტალღის გამტარებს და სხვა კომპონენტებს ერთ ჩიპზე, რომლებიც ერთმანეთთან კომუნიკაციას ახდენენ. ზოგიერთ შემთხვევაში, ამ პლატფორმებში ასევე შედის ტრანზისტორები, რაც საშუალებას იძლევა, გამაძლიერებელი, სერიალიზაცია და უკუკავშირი ინტეგრირებული იყოს ერთ ჩიპზე. ასეთი პროცესების შემუშავების ღირებულების გამო, ეს ძალისხმევა ძირითადად მიმართულია peer-to-peer მონაცემთა კომუნიკაციის აპლიკაციებზე. ხოლო ტრანზისტორების წარმოების პროცესის შემუშავების ღირებულების გამო, ამ სფეროში არსებული კონსენსუსი ის არის, რომ შესრულებისა და ღირებულების პერსპექტივიდან გამომდინარე, უახლოეს მომავალში ყველაზე მიზანშეწონილია ელექტრონული მოწყობილობების ინტეგრირება ვაფლის ან ჩიპის დონეზე შემაკავშირებელი ტექნოლოგიის გამოყენებით.

აშკარა ღირებულება აქვს ისეთი ჩიპების შექმნას, რომლებსაც შეუძლიათ ელექტრონული მოწყობილობების გამოყენებით გამოთვლების ჩატარება და ოპტიკური კომუნიკაციის განხორციელება. სილიკონის ფოტონიკის ადრეული გამოყენების უმეტესობა ციფრული მონაცემთა კომუნიკაციაში იყო. ეს განპირობებულია ელექტრონებს (ფერმიონებს) და ფოტონებს (ბოზონებს) შორის ფუნდამენტური ფიზიკური განსხვავებებით. ელექტრონები შესანიშნავია გამოთვლებისთვის, რადგან ისინი ერთდროულად ერთსა და იმავე ადგილას ვერ იქნებიან. ეს ნიშნავს, რომ ისინი ძლიერ ურთიერთქმედებენ ერთმანეთთან. ამიტომ, შესაძლებელია ელექტრონების გამოყენება მასშტაბური არაწრფივი გადართვის მოწყობილობების - ტრანზისტორების - ასაშენებლად.

ფოტონებს განსხვავებული თვისებები აქვთ: ბევრი ფოტონი შეიძლება ერთდროულად ერთსა და იმავე ადგილას იმყოფებოდეს და ძალიან განსაკუთრებულ გარემოებებში ისინი ერთმანეთს არ ერევიან. სწორედ ამიტომ არის შესაძლებელი ერთი ბოჭკოს მეშვეობით წამში ტრილიონობით ბიტი მონაცემების გადაცემა: ეს არ ხდება ერთი ტერაბიტის გამტარუნარიანობის მქონე მონაცემთა ნაკადის შექმნით.

მსოფლიოს მრავალ ნაწილში, სახლამდე ბოჭკოვანი კავშირი დომინანტური წვდომის პარადიგმაა, თუმცა ეს არ დადასტურდა შეერთებულ შტატებში, სადაც ის კონკურენციას უწევს DSL-ს და სხვა ტექნოლოგიებს. გამტარუნარიანობის მუდმივი მოთხოვნის გამო, ასევე სტაბილურად იზრდება მონაცემთა უფრო და უფრო ეფექტური გადაცემის აუცილებლობა ბოჭკოვანი ოპტიკის საშუალებით. მონაცემთა კომუნიკაციის ბაზარზე ფართო ტენდენციაა, რომ მანძილის შემცირებასთან ერთად, თითოეული სეგმენტის ფასი მკვეთრად მცირდება, ხოლო მოცულობა იზრდება. გასაკვირი არ არის, რომ სილიკონის ფოტონიკის კომერციალიზაციის ძალისხმევამ მნიშვნელოვანი სამუშაო გაამახვილა დიდი მოცულობის, მოკლე დიაპაზონის აპლიკაციებზე, რომლებიც მიზნად ისახავს მონაცემთა ცენტრებსა და მაღალი ხარისხის გამოთვლებს. მომავალი აპლიკაციები მოიცავს დაფას შორის, USB-მასშტაბიან მოკლე დიაპაზონის კავშირს და შესაძლოა საბოლოოდ CPU-ს ბირთვიდან ბირთვამდე კომუნიკაციასაც კი, თუმცა რა მოხდება ჩიპზე ბირთვიდან ბირთვამდე აპლიკაციებთან დაკავშირებით, ჯერ კიდევ საკმაოდ სპეკულაციურია. მიუხედავად იმისა, რომ მან ჯერ არ მიაღწია CMOS ინდუსტრიის მასშტაბებს, სილიკონის ფოტონიკა მნიშვნელოვან ინდუსტრიად იქცა.