2021年、国家発展改革委員会と他の4つの部門は、国家統合コンピューティングパワーネットワークの国家ハブノードの構築をレイアウトし、「東と西」プロジェクトの実施を加速することを明確に提案しました。
その後、北京-天津-河北、長江デルタ、広東-香港-マカオグレーターベイエリアなどがこれに応え、国家計算能力ネットワークハブノードの構築を順次開始しました。
この点で、多くの業界研究報告は、「東と西」のデータセンターの大規模な展開は、光チップと光モジュール業界が最初に利益を得る光通信業界を確実に爆発させると考えています。
光通信の反復が加速し、「古い技術」が新たな発展を先導する
光通信システムの技術的経路のアップグレードは、技術の革新に依存する。現在の光通信システムや変調方式がますます複雑化する中、光通信チップやモジュールは800bit/sのレートに進化しており、将来的にはTbit/sレベルに達するでしょう。高集積化・低コストの光通信チップ・モジュールの開発が急務となっています。
この時、早ければ前世紀に提案された技術が再び人々の目に現れました。
シリコンベースのオプトエレクトロニクス技術の開発は1980年代に始まりました。Sorefは結晶シリコンにおけるプラズモニック分散効果を発見し、シリコンベースの電気光学変調の理論的基礎を提供しました。
シリコンフォトニクス技術の中心的なコンセプトは、「電気を光に置き換える」、つまりデータ伝送に電子信号の代わりにレーザービームを使用することです。シリコンフォトニクス技術は、シリコンフォトニクスモジュール内の光デバイスと電子部品を独立したマイクロチップに統合し、光信号処理と電気信号処理を深く統合し、最終的に真の意味での「光インターコネクション」を実現します。
シリコンベースのオプトエレクトロニクス技術は、光の超高帯域幅、超高速レート、高干渉防止特性、ならびに大規模集積化、低エネルギー消費、低コストなどにおけるマイクロエレクトロニクス技術の利点を有し、将来の高速で複雑な光通信システムにより適している。同時に、マイクロエレクトロニクスチップ間の長距離データ伝送と短距離大容量データ伝送にも対応できます。マイクロエレクトロニクス集積回路とのモノリシックな集積化により、高速・低消費電力のオンチップ相互接続を実現し、マイクロエレクトロニクスプロセッサ間のデータ相互作用を打破することができます。接続されたボトルネック。
昨年末、アリババDAMO Academyは、AI for Science、大小モデルの共進化、シリコンフォトニクスチップ、グリーンエネルギーAI、フレキシブルセンシングロボット、高精度医療ナビゲーション、グローバルプライバシーコンピューティング、衛星オンサイトコンピューティング、クラウドネットワーク統合、XRインターネットなど、2022年のテクノロジートレンドのトップ10を発表しました。
その中で、シリコンフォトニクスチップが登場し、チップ分野の革命をリードし、フォトニクスとエレクトロニクスの利点を統合し、ムーアの法則の限界を突破し、人工知能とクラウドコンピューティングによってもたらされた爆発的なコンピューティングパワーの需要を満たしています。今後3年間で、シリコンフォトニクスチップは大規模データセンターで高速情報伝送を行うと予想されています。
光チップはデータセンター建設を活用して新たなホットスポットとなる
光チップは、光通信システムにおける重要なコアデバイスである。シリコンフォトニクスチップは、シリコンフォトニクス技術を用いた光チップとして、シリコンフォトニクスの材料やデバイスを特徴的なプロセスで製造する新しいタイプの集積回路です。シリコンフォトニクス集積化の利点は、主に、低消費電力、高集積化、減容化、フォトニックメディアを介して情報を送信することによる接続速度の高速化などです。同時に、シリコンフォトニクス技術は、ウェーハ試験などの方法でバッチで試験することができ、試験効率が大幅に向上する。
シリコンベースのオプトエレクトロニクス技術は、高集積化の利点を有する。しかし同時に、高集積化はチップパッケージング技術に対するより高い要件も提示します。シリコンベースのオプトエレクトロニクスチップのパッケージングには高精度が必要であり、技術的に困難です。この段階では、シリコンベースの光電子チップのパッケージングコストは、シリコンベースの光電子モジュールの総コストの約10%を占めています。低コストで信頼性の高いシリコンベースのオプトエレクトロニクスチップパッケージング技術の開発は、シリコンベースのオプトエレクトロニクスの大規模な工業化が直面する課題の1つです。
データセンターは、光通信業界にとって重要な市場です。これは、さまざまな業界でデジタルコンピューティングパワーと情報システムを運ぶための基本的なサポート施設です。また、あらゆる階層で産業のアップグレードを促進するための重要な原動力でもあります。通常の光モジュールと比較して、シリコン光モジュールは、低消費電力、高集積化、高速の利点を有する。多数の光モジュールを必要とするデータセンターにとって、シリコン光モジュールの最も重要な利点は低コストです。
シリコンフォトニクスチップがデータセンターの分野で広く普及すれば、シリコンフォトニクスを中核とする光コンピューティングがニューラルネットワークの進歩を牽引し、デジタル経済の発展に影響を与える可能性があります。