Скрыть
13 января 2017

Перспективные приложения кремниевой фотоники

Интернет и мобильная связь проникли во все сферы жизни человека и в ближайшие годы можно ожидать увеличения спроса на новые технологии, которые обеспечат повышенную пропускную способность информационных каналов. Новый выпуск информационного бюллетеня ИСИЭЗ «Глобальные технологические тренды» посвящен фотонике и ее возможностям передачи данных: это кремниевая фотоника для оптимизации работы дата-центров и суперкомпьютеров, а также беспроводная и высокоскоростная оптическая связь.

Версия для печати: Перспективные приложения кремниевой фотоники (PDF, 965 Кб)

Веб-версия

Оптическая связь для суперкомпьютеров

Для вычислений в области квантовой физики, молекулярного моделирования, симуляции физических процессов, климатических исследований и прогнозирования погоды нужны высокопроизводительные вычислительные машины. Использование одного процессора уже не позволяет получить требуемую производительность, что приводит к распространению концепции мультипроцессорной системы.

В такой системе вычисления распределены между множеством процессорных чипов, а ее производительность прямо пропорциональна их количеству. Благодаря использованию кремниевой фотоники все процессоры связываются между собой и с модулями памяти проводящими дорожками, сформированными в кремнии во время производства чипа. При этом создается миниатюрное подобие телекоммуникационной сети, максимальная пропускная способность которой ограничена (загруженность процессоров зависит от своевременности подвода к ним пакетов информации). Переход от электронной передачи к оптической (на основе кремниевой фотоники) существенно повышает пропускную способность сети-на-чипе, одновременно снижая энергозатраты и тепловыделение. Оптические и модулирующие компоненты системы создаются на чипе в рамках одного технологического процесса, так же как при изготовлении традиционных микроэлектронных устройств. А увеличение стоимости производства при этом минимально благодаря использованию традиционного материала микроэлектронной промышленности — кремния.


  


 



 


Другие тренды:

  • Дата-центры переходят на оптическую связь
  • Оптика свободного пространства

 

Предыдущие выпуски:

№ 11 (34) 2016: Новые финансовые технологии
№ 10 (33) 2016: Революционные изменения в промышленности
№ 9 (32) 2016: Новые технологии авиастроения
№ 8 (31) 2016: Кастомизированное производство на «фабриках будущего»
№ 7 (30) 2016: «Умное» сельское хозяйство для циркулярной экономики
№ 6 (29) 2016: Нейротехнологии: прикладной интерес
№ 5 (28) 2016: Энергоэффективность и энергосбережение: ядерные источники для космоса

№ 4 (27) 2016: «Умные» ткани для разных сфер жизни
№ 3 (26) 2016
: Новые технологии для устойчивого рыбного хозяйства
№ 2 (25) 2016: Ассистивные медицинские технологии
№ 1 (24) 2016: Защита данных в интеллектуальных системах
№ 17 (23) 2015: Производство ракетно-космической техники становится серийным
№ 16 (22) 2015: Сортировать мусор будут роботы
№ 15 (21) 2015: Еда как источник здоровья
№ 14 (20) 2015: Наноуглеродная основа высокотехнологичного будущего
№ 13 (19) 2015: «Роевой интеллект» технических систем
№ 12 (18) 2015: Наноразмерные мембраны и катализаторы обеспечат «зеленое» будущее
№ 11 (17) 2015: Гибкие решения в современной ядерной энергетике
№ 10 (16) 2015: Новая диагностика и терапия: индивидуальный подход на клеточном уровне
№ 9 (15) 2015: Cельское хозяйство перемещается в небоскребы
№ 8 (14) 2015: Энергетический разворот к Cолнцу
№ 7 (13) 2015: «Умная» инфраструктура для внегородских магистралей
№ 6 (12) 2015: Ферменты на службе у медицины: применение для молекулярной диагностики и генной инженерии
№ 5 (11) 2015: Здравоохранение становится все более ИКТ-зависимым
№ 4 (10) 2015: Новые технологии для лесного сектора
№ 3 (9) 2015: Наукоемкие материалы для новой электроники и энергетики
№ 2 (8) 2015: Медицина будущего: технологии генетической инженерии для создания высокоспецифичных лекарств и инструментов молекулярной диагностики
№ 1 (7) 2015: Эффективные технологии для тепловой энергетики
№ 6 2014: К 2030 году самолеты станут более экологичными
№ 5 2014: Круговорот возобновляемого сырья: биодизель из микроводорослей, биоразлагаемая полимерная упаковка, электроэнергия из органических отходов
№ 4 2014: «Умные» энергосети повысят эффективность российской энергосистемы
№ 3 2014: Каршеринг с децентрализованной инфраструктурой и беспилотные автомобили помогут победить пробки
№ 2 2014: Россия в Арктике: прочные морские платформы, новые ледоколы и извлечение метана из газогидратов
№ 1 2014: Аптамеры РНК, микрочипы под кожу и карманные биосенсоры