Nel 2021, la Commissione nazionale per lo sviluppo e le riforme e altri quattro dipartimenti hanno chiaramente proposto di definire la costruzione di un nodo hub nazionale della rete nazionale integrata di energia di calcolo e accelerare l'attuazione del progetto "Est e Ovest".
Successivamente, Pechino-Tianjin-Hebei, Yangtze River Delta, Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area e altri luoghi hanno risposto alla chiamata e successivamente hanno lanciato la costruzione di nodi hub di rete di potenza di calcolo nazionale.
A questo proposito, una serie di rapporti di ricerca del settore ritiene che l'implementazione su larga scala di data center con "Oriente e Occidente" farà sicuramente esplodere l'industria della comunicazione ottica, di cui l'industria dei chip ottici e dei moduli ottici trarrà beneficio per prima.
L'iterazione della comunicazione ottica è accelerata e la "vecchia tecnologia" ha inaugurato un nuovo sviluppo
L'aggiornamento del percorso tecnico del sistema di comunicazione ottica dipende dall'innovazione della tecnologia. Con l'attuale sistema di comunicazione ottica e il formato di modulazione che diventano sempre più complessi, i chip e i moduli di comunicazione ottica si stanno evolvendo a una velocità di 800 bit / s e raggiungeranno il livello Tbit / s in futuro. C'è un urgente bisogno di sviluppare chip e moduli di comunicazione ottica con una maggiore integrazione e costi inferiori.
In questo momento, una tecnologia proposta già nel secolo scorso è riapparsa agli occhi della gente.
Lo sviluppo della tecnologia optoelettronica a base di silicio è iniziato nel 1980. Soref scoprì l'effetto di dispersione plasmonica nel silicio cristallino, che fornì una base teorica per la modulazione elettro-ottica a base di silicio.
Il concetto centrale della tecnologia fotonica del silicio è "sostituire l'elettricità con la luce", cioè utilizzare raggi laser invece di segnali elettronici per la trasmissione dei dati. La tecnologia della fotonica del silicio integra dispositivi ottici e componenti elettronici in moduli di fotonica del silicio in un microchip indipendente, che integra profondamente l'elaborazione del segnale ottico e l'elaborazione del segnale elettrico, e infine realizza "interconnessione ottica" nel vero senso della parola.
La tecnologia optoelettronica a base di silicio ha la larghezza di banda ultra-elevata, la velocità ultra-veloce e le elevate caratteristiche anti-interferenza della luce, nonché i vantaggi della tecnologia microelettronica nell'integrazione su larga scala, basso consumo energetico, basso costo, ecc., Ed è più adatta per sistemi di comunicazione ottica ad alta velocità e complessi in futuro. Allo stesso tempo, può soddisfare la trasmissione di dati a lunga distanza e la trasmissione di dati a breve distanza di grande capacità tra chip microelettronici. Attraverso l'integrazione monolitica con circuiti integrati microelettronici, è possibile realizzare l'interconnessione su chip ad alta velocità e bassa potenza, rompendo l'interazione dei dati tra i processori microelettronici. collo di bottiglia connesso.
Alla fine dello scorso anno, Alibaba DAMO Academy ha pubblicato le prime dieci tendenze tecnologiche per il 2022, vale a dire: AI for Science, co-evoluzione di modelli grandi e piccoli, chip fotonici al silicio, intelligenza artificiale a energia verde, robot di rilevamento flessibili, navigazione medica ad alta precisione, privacy computing globale, elaborazione satellitare in loco, integrazione cloud-network e Internet XR.
Tra questi, sono sorti chip di fotonica del silicio, guidando una rivoluzione nel campo dei chip, integrando i vantaggi della fotonica e dell'elettronica, superando i limiti della legge di Moore e soddisfacendo l'esplosiva domanda di potenza di calcolo portata dall'intelligenza artificiale e dal cloud computing. Si prevede che nei prossimi tre anni, i chip di fotonica al silicio trasporteranno la trasmissione di informazioni ad alta velocità nei grandi data center.
I chip ottici sfruttano la costruzione del data center per diventare un nuovo hot spot
Il chip ottico è il dispositivo principale chiave nel sistema di comunicazione ottica. Come chip ottico che utilizza la tecnologia della fotonica del silicio, il chip di fotonica del silicio è un nuovo tipo di circuito integrato che produce materiali e dispositivi di fotonica del silicio attraverso processi caratteristici. I vantaggi dell'integrazione della fotonica del silicio includono principalmente basso consumo energetico, elevata integrazione, volume ridotto e velocità di connessione più elevate trasmettendo informazioni attraverso supporti fotonici. Allo stesso tempo, la tecnologia della fotonica del silicio può essere testata in lotti attraverso metodi come il test dei wafer e l'efficienza del test è significativamente migliorata.
La tecnologia optoelettronica a base di silicio ha il vantaggio di un'elevata integrazione. Ma allo stesso tempo, un'elevata integrazione pone anche requisiti più elevati per la tecnologia di confezionamento dei chip. L'imballaggio di chip optoelettronici a base di silicio richiede un'elevata precisione ed è tecnicamente difficile. In questa fase, il costo di imballaggio dei chip optoelettronici a base di silicio rappresenta anche circa il 10% del costo totale dei moduli optoelettronici a base di silicio. Lo sviluppo di una tecnologia di confezionamento optoelettronica dei chip optoelettronici a basso costo e ad alta affidabilità è una delle sfide che l'industrializzazione su larga scala dell'optoelettronica a base di silicio deve affrontare.
Il data center è un mercato importante per l'industria della comunicazione ottica. È la struttura di supporto di base per il trasporto di potenza di calcolo digitale e sistemi informativi in vari settori. È anche la forza trainante chiave per promuovere l'aggiornamento industriale in tutti i ceti sociali. Rispetto ai normali moduli ottici, i moduli ottici al silicio presentano i vantaggi di un basso consumo energetico, di un'elevata integrazione e di un'alta velocità. Per i data center che richiedono un gran numero di moduli ottici, il vantaggio più significativo dei moduli ottici al silicio è il basso costo.
Se i chip di fotonica del silicio sono ampiamente distribuiti nel campo dei data center, il calcolo ottico con la fotonica del silicio come nucleo probabilmente guiderà il progresso delle reti neurali, influenzando così lo sviluppo dell'economia digitale.