Ränifotoonikatehnoloogia: optilise side ümberkujundamine pooljuhtmõtlemisega, integreeritud optoelektrooniliste kiipide ajastu avamine.
Kuna ülemaailmne andmevoog kasvab jätkuvalt eksponentsiaalselt ja traditsioonilised optilised sidetehnoloogiad lähenevad oma füüsilistele piiridele, toimub pooljuhtide tehastes vaikne revolutsioon - see on ränifotoonika. See kasutab optilise side tuleviku ümberdefineerimiseks kõige arenenumaid pooljuhtide tootmistehnikaid.
Räni fotoonikatehnoloogia tuum seisneb optiliste seadmete valmistamises, kasutades küpseid CMOS-protsesse standardsetel ränisubstraatidel. Nanomõõtmeliste ränilainejuhtide leidliku disainiga saab optilisi signaale edastada, moduleerida, tuvastada ja vahetada kiibil väikese kaoga, nagu voolu, mis läbib traati. See "optiliste seadmete ehitamine kiibi tootmismeetodeid kasutades" kontseptsioon on optiliste moodulite tootmisrežiimi täielikult muutnud. Võrreldes traditsiooniliste diskreetsete optiliste seadmetega on ränifotoonikatehnoloogial kolm ainulaadset eelist: kõrge integreeritus - integreerib kümneid optilisi komponente millimeetri-skaala kiibile; madala-kulupotentsiaaliga - suuremahulise-tootmise saavutamine küpse pooljuhttööstuse ahela kaudu; suure jõudlusega - modulatsioonikiirus võib ulatuda üle 200 Gbaud, mis vastab 800G/1,6T kiire{12}}edastuse nõuetele.
Andmekeskuse sees kujundab ränifotoonikatehnoloogia ühendusarhitektuuri ümber. Ränifotoonikul põhinev CPO (co-packaged optics) lahendus integreerib optilise mootori ja lülituskiibi tihedalt, vähendades märkimisväärselt energiatarbimist ja latentsust, pakkudes ideaalset ühenduslahendust tehisintellekti andmetöötlusklastritele. 5G esiühenduse valdkonnas pakuvad ränifotoonmoodulid koos nende miniatuursete eelistega tugijaamade kasutuselevõttu paindlikumaks. Veelgi enam on oodata, et räni fotoonikatehnoloogia avab uusi rakenduspiire. Laserradari valdkonnas vähendavad ränifotoonkiibid eeldatavasti märkimisväärselt kulusid ja soodustavad{6}}autonoomse sõidu ulatuslikku rakendamist. Kvantarvutuses pakub ränifotoonikatehnoloogia integreeritud platvormi kvantbittide manipuleerimiseks ja väljalugemiseks. Bio-anduri valdkonnas on ränist fotoonkiibid saamas kaasaskantavate tuvastusseadmete tuumaks.
Ülemaailmsed pooljuhtide hiiglased ja uuenduslikud ettevõtted on kõik aktiivselt sisenemas ränifotoonika valdkonda. Viimastel aastatel on Hiina teinud selles valdkonnas kiireid edusamme - kodumaised ettevõtted on loonud täielikud võimalused ränifotoonika projekteerimise, tootmise ja testimise vallas. Paljud ettevõtted on juba saavutanud 400G/800G ränifotoonikamoodulite masstootmise ning saavutanud rahvusvahelise kõrgtaseme peamiste tehniliste näitajate osas, nagu sidestuse tõhusus ja modulatsiooni ribalaius. Ajendatuna projektist "East-West Computing" ja digitaalmajanduse arendamise strateegiast, kiirendab kodumaine ränifotoonikatehnoloogia selle rakendamist riiklikes andmetöötluskeskustes ja andmekeskuste klastrites, luues Hiina digitaalmajandusele tugeva optilise vastastikuse ühenduse aluse.
See "sild pooljuhtide ja fotoonika vahel" viib meid uude ajastusse, kus optika ja elektroonika on sügavalt integreeritud, alates andmekeskuse riiulite vahelisest millimeetrisest vahemaast kuni kiipide sisemiste osadeni, alates klassikalise suhtluse läbimurdest kuni kvantinformatsiooni tärkava piirini – ränifotoonika – see "sild pooljuhtide ja fotoonika vahel". Praegusel ajastul, mil kiibid määravad valguse tuleviku, valgustab iga uuendus pisikesel ränisubstraadil uusi võimalusi.