Alguns dias atrás, o Hubei Jiufengshan Laboratory iluminou com sucesso uma fonte de luz a laser integrada ao interior de um chip à base de silício, que é a primeira realização bem-sucedida da tecnologia na China. Isso marca que o laboratório mais uma vez fez um avanço no campo da integração fotônica de silício. Essa conquista adota a tecnologia de integração heterogênea pesquisada pelo Jiu Fengshan Laboratory e completa a integração do processo de lasers de fosfeto de índio dentro de 8- polegada Soi Wafers através de um processo complexo.
Essa tecnologia é chamada de "chip fora da luz" na indústria, que usa sinais ópticos com melhor desempenho de transmissão para substituir sinais elétricos para transmissão e é um meio importante de subverter a transmissão de dados de sinal entre chips, com o objetivo principal de resolver O problema de que os sinais elétricos inter-núcleos atuais estão próximos do limite físico. Ele desempenhará um papel revolucionário na promoção de data centers, centros de potência de computação, chips de CPU/GPU, chips AI e outros campos.
Fonte de luz a laser iluminada dentro de uma bolacha de silício de tamanho grande
As interconexões ópticas no chip baseadas na integração optoeletrônica baseadas em silício são consideradas a solução ideal para romper os gargalos do consumo de energia, largura de banda e latência enfrentada pelo desenvolvimento da tecnologia de circuito integrado na era pós-Moore.
O desafio mais difícil do setor no desenvolvimento da plataforma óptica totalmente integrada de silício está no desenvolvimento e integração do "coração" do chip óptico de silício, ou seja, a fonte de luz de silício no chip que pode emitir luz com alta eficiência. Essa tecnologia é uma das poucas lacunas restantes no campo da optoeletrônica na China.
Jiufengshan Laboratory Silicon Process e Pesquisa colaborativa de processos ópticos de silício, em 8 polegadas de silício de silício Wafer heterogêneo III-Vi-V Material epitaxial de material e, em seguida, compatibilidade do CMOS do processo de fabricação de dispositivos no chip, resolvido com sucesso o projeto da estrutura do material II-V e Crescimento, materiais e bolachas ligadas ao baixo rendimento e integração heterogênea Padrões no chip e controle de gravação e outras dificuldades. Depois de quase uma década de recuperar o atraso, finalmente conseguimos iluminar o laser no chip e perceber "chip fora da luz".
Comparado com o pacote discreto tradicional fonte de luz externa e a fonte de luz de micro-montagem, o laboratório jiufengshan no chip Light Source Technology pode efetivamente resolver a eficiência tradicional do acoplamento de lascas de luz de silício não é alta o suficiente, o tempo de ajuste do alinhamento é longo, a precisão do alinhamento não é Problemas de processo bons o suficiente, interrompem o custo de produção, tamanho grande, integração difícil de larga em larga escala e outros gargalos de produção em massa.
Quebrar o gargalo físico de grande transferência de dados entre o desenvolvimento de chips e a aplicação de grandes modelos de inteligência artificial, direção autônoma, telemedicina e comunicação remota de baixa latência ...... A demanda por poder de computação no mundo do futuro está aumentando. À medida que o caminho do aumento da densidade do transistor em um único chip está se tornando cada vez mais difícil, o setor abriu novas idéias para empacotar vários grãos principais no mesmo substrato para aumentar a contagem de transistores.
Quanto mais morre em uma única unidade de embalagem, mais interconexões entre elas e quanto mais tempo a distância de transmissão de dados, a tecnologia de interconexão elétrica tradicional precisa ser evoluir urgentemente e atualizado. Comparado aos sinais elétricos, a transmissão óptica é mais rápida, menos com perdas e menos atrasada, e a tecnologia de interconexão óptica entre chips é considerada uma tecnologia essencial para impulsionar a revolução da tecnologia da informação da próxima geração.
Como os seres humanos têm requisitos cada vez mais altos para a transmissão e processamento de informações, a tecnologia tradicional de microeletrônica impulsionada pela "Lei de Moore" tem sido difícil de resolver os problemas de consumo de energia, geração de calor, diafonia e outros aspectos do chip. E através da tecnologia de integração heterogênea optoeletrônica pode ser realizada entre o chip, o chip dentro da interconexão óptica, a tecnologia CMOS tem as características da lógica de escala ultra-grande, a velocidade de fabricação ultra-alta e a tecnologia de alta precisão e a alta velocidade, a alta velocidade, Vantagens ultra-baixa-potência da fusão da separação original do dispositivo Muitos dos componentes ópticos e elétricos até a integração de um microchip independente, para obter transmissão óptica de alta integridade e baixo custo e de alta velocidade.
