In 2021, the National Development and Reform Commission and other four departments clearly proposed to lay out the construction of a national hub node of the national integrated computing power network, and accelerate the implementation of the "East and West" project.
Posteriormente, Beijing-Tianjin-Hebei, el delta del río Yangtze, Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area y otros lugares respondieron a la llamada y lanzaron sucesivamente la construcción de nodos centrales de la red de potencia informática nacional.
In this regard, a number of industry research reports believe that the large-scale deployment of data centers with "East and West" will definitely detonate the optical communication industry, of which the optical chip and optical module industry will benefit first.
The iteration of optical communication is accelerated, and "old technology" ushered in new development
La actualización de la ruta técnica del sistema de comunicación óptica depende de la innovación de la tecnología. Con el sistema de comunicación óptica y el formato de modulación actuales cada vez más complejos, los chips y módulos de comunicación óptica están evolucionando a una velocidad de 800 bits/s y alcanzarán el nivel de Tbit/s en el futuro. Existe una necesidad urgente de desarrollar chips y módulos de comunicación óptica con mayor integración y menor costo.
At this time, a technology proposed as early as the last century reappeared in people's sight.
El desarrollo de la tecnología optoelectrónica-basada en silicio comenzó en la década de 1980. Soref descubrió el efecto de dispersión plasmónica en el silicio cristalino, que proporcionó una base teórica para la modulación electroóptica-basada en silicio.
The core concept of silicon photonics technology is "replacing electricity with light", that is, using laser beams instead of electronic signals for data transmission. Silicon photonics technology integrates optical devices and electronic components in silicon photonics modules into an independent microchip, which deeply integrates optical signal processing and electrical signal processing, and finally realizes "optical interconnection" in the true sense.
La tecnología optoelectrónica-basada en silicio tiene el ancho de banda ultra-alto, la velocidad ultra-rápida y las características de alta anti-interferencia de la luz, así como las ventajas de la tecnología microelectrónica en integración a gran-escala, bajo consumo de energía, bajo costo, etc., y es más adecuado para sistemas de comunicación óptica complejos y de alta-velocidad en el futuro. Al mismo tiempo, puede satisfacer la transmisión de datos de larga-distancia y la transmisión de datos de gran-distancia de corta-distancia entre chips microelectrónicos. A través de la integración monolítica con circuitos integrados microelectrónicos, se puede realizar una interconexión de chips de alta-velocidad y baja-potencia-, rompiendo la interacción de datos entre los procesadores microelectrónicos. cuello de botella conectado.
A finales del año pasado, Alibaba DAMO Academy publicó las diez principales tendencias tecnológicas para 2022, a saber: IA para la ciencia, co-evolución de modelos grandes y pequeños, chips fotónicos de silicio, IA de energía verde, robots de detección flexibles, navegación médica de alta-precisión, computación de privacidad global, computación satelital en{3}}sitio, integración de red-en la nube e Internet XR.
Among them, silicon photonics chips have sprung up, leading a revolution in the field of chips, integrating the advantages of photonics and electronics, breaking through the limitations of Moore's Law, and meeting the explosive computing power demand brought by artificial intelligence and cloud computing. It is expected that in the next three years, silicon photonics chips will carry high-speed information transmission in large data centers.
Los chips ópticos aprovechan la construcción del centro de datos para convertirse en un nuevo punto de acceso
El chip óptico es el dispositivo central clave en el sistema de comunicación óptica. Como chip óptico que utiliza tecnología fotónica de silicio, el chip fotónico de silicio es un nuevo tipo de circuito integrado que fabrica materiales y dispositivos fotónicos de silicio a través de procesos característicos. Las ventajas de la integración de fotónica de silicio incluyen principalmente bajo consumo de energía, alta integración, volumen reducido y velocidades de conexión más rápidas mediante la transmisión de información a través de medios fotónicos. Al mismo tiempo, la tecnología fotónica de silicio se puede probar en lotes a través de métodos como la prueba de obleas, y la eficiencia de la prueba mejora significativamente.
La tecnología optoelectrónica-basada en silicio tiene la ventaja de una alta integración. Pero al mismo tiempo, la alta integración también plantea mayores requisitos para la tecnología de empaquetado de chips. El empaquetado de chips optoelectrónicos-basados en silicio requiere una alta precisión y es técnicamente difícil. En esta etapa, el costo de empaquetado de los chips optoelectrónicos basados en silicio-incluso representa alrededor del 10 por ciento del costo total de los módulos optoelectrónicos basados en silicio-. El desarrollo de tecnología de empaquetado de chips optoelectrónicos de bajo-costo y alta-confiabilidad-basada en silicio es uno de los desafíos que enfrenta la industrialización a gran-escala del silicio{{9} optoelectrónica basada en }.
El centro de datos es un mercado importante para la industria de la comunicación óptica. Es la instalación de soporte básica para transportar sistemas de información y potencia informática digital en diversas industrias. También es la fuerza impulsora clave para promover la mejora industrial en todos los ámbitos de la vida. En comparación con los módulos ópticos ordinarios, los módulos ópticos de silicio tienen las ventajas de bajo consumo de energía, alta integración y alta velocidad. Para los centros de datos que requieren una gran cantidad de módulos ópticos, la ventaja más significativa de los módulos ópticos de silicio es el bajo costo.
Si los chips de fotónica de silicio se implementan ampliamente en el campo de los centros de datos, la computación óptica con fotónica de silicio como núcleo probablemente impulsará el progreso de las redes neuronales, lo que afectará el desarrollo de la economía digital.