Hace unos días, el laboratorio Hubei Jiufengshan iluminó con éxito una fuente de luz láser integrada en el interior de un chip basado en silicio, que es la primera realización exitosa de la tecnología en China. Esto marca que el laboratorio ha realizado una vez más un avance en el campo de la integración fotónica de silicio. Este logro adopta la tecnología de integración heterogénea investigada por el laboratorio Jiu Fengshan y completa la integración del proceso de láseres de fosfuro de indio dentro de 8- pulgadas SOI a través de un proceso complejo.
Esta tecnología se llama "chip de luz" en la industria, que utiliza señales ópticas con un mejor rendimiento de transmisión para reemplazar las señales eléctricas para la transmisión, y es un medio importante para subvertir la transmisión de datos de señal entre chips, con el propósito central de resolver El problema de que las señales eléctricas entre núcleos actuales están cerca del límite físico. Reproducirá un papel revolucionario en la promoción de centros de datos, centros de potencia informáticos, chips de CPU/GPU, chips de IA y otros campos.
Fuente de luz láser encendida dentro de la oblea de silicio de tamaño grande
Las interconexiones ópticas en chip basadas en la integración optoelectrónica basada en silicio se consideran la solución ideal para romper los cuellos de botella de consumo de energía, ancho de banda y latencia que enfrentan el desarrollo de tecnología de circuitos integrado en la era posterior a la civil.
El desafío más difícil de la industria en el desarrollo de la plataforma óptica de silicio totalmente integrada radica en el desarrollo e integración del "corazón" del chip óptico de silicio, es decir, la fuente de luz de silicio en chip que puede emitir luz con alta eficiencia. Esta tecnología es una de las pocas brechas restantes en el campo de la optoelectrónica en China.
Jiufengshan Laboratory Silicon Silicon Process Optical Process Team e Partners Collaborative Research, en 8 pulgadas de silicio óptica oblea de unión heterogénea de material láser III-V granos epitaxiales, y luego la compatibilidad de CMOS del proceso de fabricación de dispositivos en chip, resolvió con éxito el diseño de estructura de material III-V y el diseño de la estructura de material y Crecimiento, materiales y obleas unidas al bajo rendimiento, y la integración heterogénea de la oblea en el patrón y el control de grabado y otras dificultades. Después de casi una década de ponernos al día, finalmente hemos logrado iluminar el láser en chip y darnos cuenta de "chip de la luz".
En comparación con el paquete discreto tradicional, fuente de luz externa y fuente de luz FC Micro-Assembly, la tecnología de fuente de luz de laboratorio de Jiufengshan en chip no puede resolver efectivamente la eficiencia tradicional de acoplamiento de chips de luz de silicio no lo suficientemente alto, el tiempo de ajuste de alineación es largo, la precisión de la alineación problemas de proceso suficientemente buenos, ruptura el costo de producción, gran tamaño, integración difícil a gran escala y otros cuellos de botella de producción en masa.
Romper el cuello de botella físico de la gran transferencia de datos entre el desarrollo de los chips y la aplicación de grandes modelos de inteligencia artificial, conducción autónoma, telemedicina, comunicación remota de baja latencia ...... La demanda de energía informática en el mundo del futuro está aumentando. A medida que el camino de aumentar la densidad de transistores en un solo chip se está volviendo cada vez más difícil, la industria ha abierto nuevas ideas para empaquetar múltiples granos centrales en el mismo sustrato para aumentar el recuento de transistores.
Cuanto más muere en una unidad de un solo paquete, más interconexiones entre ellas y más larga la distancia de transmisión de datos, la tecnología de interconexión eléctrica tradicional debe evolucionar y actualizar con urgencia. En comparación con las señales eléctricas, la transmisión óptica es más rápida, menos pérdida y menos retrasada, y la tecnología de interconexión óptica entre chip se considera una tecnología clave para impulsar la revolución de la tecnología de la información de próxima generación.
Como los seres humanos tienen requisitos cada vez más altos para la transmisión y el procesamiento de la información, la tecnología tradicional de microelectrónica impulsada por la "ley de Moore" ha sido difícil de resolver los problemas de consumo de energía, generación de calor, diafonía y otros aspectos del chip. Y a través de la tecnología de integración heterogénea optoelectrónica se puede realizar entre el chip, el chip dentro de la interconexión óptica, la tecnología CMOS tiene las características de la lógica lógica de ultra larga a escala, la tecnología de fabricación ultra alta precisión y la tecnología de fotónica de fotónica, la tecnología de fotónica ultra alta, la alta velocidad, Ventajas de potencia ultral-baja de la fusión de la separación original del dispositivo Muchos de los componentes ópticos y eléctricos hasta la integración de un microchip independiente, para lograr una transmisión óptica de alta integridad, de bajo costo y alta velocidad.
