เทคโนโลยีการสื่อสารข้อมูลโทนิคซิลิคอน

ซิลิกอนโทนิคเทคโนโลยีการสื่อสารข้อมูล
ในหลายประเภทของอุปกรณ์โทนิคส่วนประกอบโทนิคซิลิคอนมีการแข่งขันกับอุปกรณ์ที่ดีที่สุดในชั้นเรียนซึ่งกล่าวถึงด้านล่าง บางทีสิ่งที่เราคิดว่าเป็นงานที่เปลี่ยนแปลงได้มากที่สุดการสื่อสารด้วยแสงคือการสร้างแพลตฟอร์มแบบบูรณาการที่รวมโมดูเลเตอร์เครื่องตรวจจับท่อนำคลื่นและส่วนประกอบอื่น ๆ ในชิปเดียวกันที่สื่อสารกัน ในบางกรณีทรานซิสเตอร์จะรวมอยู่ในแพลตฟอร์มเหล่านี้ช่วยให้แอมพลิฟายเออร์การทำให้เป็นอนุกรมและข้อเสนอแนะกับทั้งหมดจะถูกรวมเข้ากับชิปเดียวกัน เนื่องจากค่าใช้จ่ายในการพัฒนากระบวนการดังกล่าวความพยายามนี้มีวัตถุประสงค์หลักในการใช้งานสำหรับการสื่อสารข้อมูลแบบเพียร์ทูเพียร์ และเนื่องจากค่าใช้จ่ายในการพัฒนากระบวนการผลิตทรานซิสเตอร์ฉันทามติที่เกิดขึ้นใหม่ในสนามคือจากมุมมองด้านประสิทธิภาพและค่าใช้จ่ายมันจึงสมเหตุสมผลที่สุดสำหรับอนาคตที่คาดการณ์ได้ในการรวมอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์โดยการทำเทคโนโลยีพันธะในระดับเวเฟอร์หรือชิป

มีค่าที่ชัดเจนในการสร้างชิปที่สามารถคำนวณได้โดยใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และดำเนินการสื่อสารด้วยแสง แอปพลิเคชั่นแรก ๆ ของ silicon photonics อยู่ในการสื่อสารข้อมูลดิจิทัล สิ่งนี้ขับเคลื่อนด้วยความแตกต่างทางกายภาพพื้นฐานระหว่างอิเล็กตรอน (fermions) และโฟตอน (bosons) อิเล็กตรอนนั้นยอดเยี่ยมสำหรับการคำนวณเพราะทั้งสองไม่สามารถอยู่ในสถานที่เดียวกันได้ในเวลาเดียวกัน ซึ่งหมายความว่าพวกเขามีปฏิสัมพันธ์อย่างรุนแรงกับกันและกัน ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะใช้อิเล็กตรอนเพื่อสร้างอุปกรณ์สลับแบบไม่เชิงเส้นขนาดใหญ่-ทรานซิสเตอร์

โฟตอนมีคุณสมบัติที่แตกต่างกัน: โฟตอนจำนวนมากสามารถอยู่ในสถานที่เดียวกันในเวลาเดียวกันและภายใต้สถานการณ์พิเศษที่พวกเขาไม่ได้เข้าไปยุ่งกัน นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงเป็นไปได้ที่จะส่งข้อมูลจำนวนล้านล้านบิตต่อวินาทีผ่านเส้นใยเดียว: มันไม่ได้ทำโดยการสร้างสตรีมข้อมูลที่มีแบนด์วิดท์เทราบิตเดียว

ในหลายส่วนของโลกไฟเบอร์ไปที่บ้านเป็นกระบวนทัศน์การเข้าถึงที่โดดเด่นแม้ว่าสิ่งนี้จะไม่ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นจริงในสหรัฐอเมริกาซึ่งแข่งขันกับ DSL และเทคโนโลยีอื่น ๆ ด้วยความต้องการแบนด์วิดท์อย่างต่อเนื่องความจำเป็นในการขับเคลื่อนการส่งข้อมูลที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นเรื่อย ๆ ผ่านทางแสงไฟเบอร์ออปติกก็เพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ แนวโน้มที่กว้างในตลาดการสื่อสารข้อมูลคือเมื่อระยะทางลดลงราคาของแต่ละเซ็กเมนต์จะลดลงอย่างมากในขณะที่ปริมาณเพิ่มขึ้น ไม่น่าแปลกใจที่ความพยายามในเชิงพาณิชย์ของ Silicon Photonics ได้มุ่งเน้นไปที่การทำงานจำนวนมากเกี่ยวกับแอพพลิเคชั่นระดับสูงระยะสั้นการกำหนดเป้าหมายศูนย์ข้อมูลและการคำนวณประสิทธิภาพสูง แอปพลิเคชั่นในอนาคตจะรวมถึงบอร์ดต่อบอร์ดการเชื่อมต่อระยะสั้นระดับ USB และบางทีแม้แต่การสื่อสารหลักของ CPU core-core ในที่สุดแม้ว่าสิ่งที่จะเกิดขึ้นกับแอปพลิเคชันหลักถึงคอร์บนชิป แม้ว่ามันจะยังไม่ถึงระดับของอุตสาหกรรม CMOS แต่ Silicon Photonics ก็เริ่มกลายเป็นอุตสาหกรรมที่สำคัญ