Znanstvenici iz CHIPX-a tvrde da čipovi sada premašuju graničnu modulacijsku širinu pojasa od 110 gigaherca, što se dugo smatralo globalnom granicom performansi za brzu optičku komunikaciju.
Kina je pokrenula prvu proizvodnu liniju za fotonske čipove nove generacije, što predstavlja velik korak u njenim nastojanjima da konkurira na globalnoj tehnološkoj sceni u područjima poput umjetne inteligencije, kvantnog računalstva i 6G mreža.
Centar za integriranu fotoniku Xplore (CHIPX) pri Sveučilištu Jiao Tong u Šangaju najavio je početkom lipnja završetak probne proizvodne linije sposobne za proizvodnju 6-inčnih pločica od tankog filma litijevog niobata (TFLN) – materijala koji se sve više smatra ključnim za budućnost visokoučinkovite fotonike. Nova proizvodna jedinica prva je takva u Kini i premašuje globalne standarde u više tehničkih kategorija.
"Uspostava ove stabilne proizvodne linije rezultat je gotovo 15 godina truda. Počeo sam raditi na fotonskim čipovima 2010., a od 2018. fokusirao sam se na litijev niobat. Prije ove pilot-linije, godinama smo usavršavali tehnike proizvodnje, razvijali prototipove u malom opsegu i rješavali ključne izazove. Na primjer, postizanje učinkovite spone između elektroda i optičkog čipa zahtijevalo je dug i tehnički zahtjevan proces – od dizajna, preko izrade, do testiranja", izjavio je profesor Jin Xianmin, direktor CHIPX-a.
Za razliku od tradicionalnih poluvodičkih čipova koji koriste električne signale za obradu informacija, fotonski čipovi – kako i sam naziv kaže – koriste svjetlost. Zbog toga su brži, učinkovitiji i troše manje energije – osobine posebno važne za zahtjeve treniranja AI modela, velikih računalnih clouda i kvantne komunikacije. Međutim, njihova proizvodnja bila je izazovna zbog osjetljive prirode korištenih materijala.
Litijev niobat (TFLN) je cijenjen zbog svojih iznimno brzih elektro-optičkih svojstava, koji omogućuju visoku propusnost i nisku potrošnju energije. No, njegova krhka struktura do sada je ograničavala masovnu proizvodnju. Pilot-linija CHIPX-a nadilazi to ograničenje pomoću potpuno integriranog proizvodnog lanca koji uključuje više od 110 naprednih alata za izradu čipova. Cilj ove jedinice je potpuna tehnološka samodostatnost – od litografije i jetkanja do pakiranja konačnih čipova.
"Kako bismo osigurali stabilnost i smanjili neizvjesnosti u znanosti o materijalima i proizvodnim tehnikama, trenutno koristimo vrhunsku međunarodnu opremu. U budućnosti imamo mogućnost postupnog uvođenja domaće ili obnovljene opreme, pri čemu neki kineski timovi već nude usluge održavanja za postojeće strojeve", objasnio je Jin.
Ovaj napredak rezultat je trogodišnje izgradnje započete 2022. godine. Procesni inženjeri koji rade na liniji usavršili su metode poput žarenja – toplinske obrade koja uklanja površinska oštećenja – kako bi ispunili stroge zahtjeve izrade fotonskih čipova. Glatke površine su ključne za minimiziranje gubitka energije pri vođenju svjetlosti kroz mikroskopske sklopove, navodi SCMP.
Znanstvenici iz CHIPX-a tvrde da čipovi sada premašuju graničnu modulacijsku širinu pojasa od 110 gigaherca, što se dugo smatralo globalnom granicom performansi za brzu optičku komunikaciju. Također su znatno smanjeni gubici signala – ključna metrika za kvalitetu čipova. Ulazni gubitak je pao ispod 3,5 decibela, a gubitak u valovodima ispod 0,2 decibela po centimetru. Ova poboljšanja ukazuju na to da čipovi mogu podržavati napredne optičke veze znatno učinkovitije nego raniji dizajni.
Iako je kineska proizvodnja fotonskih čipova tek u povojima, druge zemlje već imaju određene kapacitete. U Nizozemskoj, SMART Photonics je prošle godine počeo proizvodnju 4-inčnih pločica od indijevog fosfida. PsiQuantum iz Kalifornije, koji razvija kvantno računalo temeljeno na fotonici, surađuje s GlobalFoundries na prilagodbi postojeće proizvodne linije za silicijsku fotoniku od 300 milimetara. I te kompanije ciljaju na sektore umjetne inteligencije i kvantnih tehnologija, no kineska upotreba TFLN-a nudi drugačiji tehnički pristup i potencijalnu prednost u performansama.
CHIPX-ovi stručnjaci ovu probnu liniju vide kao dio šire vizije: prijelaza na računalne arhitekture koje ne koriste svjetlost samo za prijenos podataka, već i za samu obradu. Fotonsko računalstvo obećava paralelnu obradu s niskom latencijom i malom potrošnjom energije – osobine idealne za treniranje AI modela, upravljanje opterećenjima 6G mreža i, u konačnici, izvođenje kvantnih algoritama.
Šira fotonska industrija u Kini također bilježi zamah. Xili Photonics iz Hangzhoua nedavno je osigurao značajna ulaganja. Sam CHIPX proglašen je prioritetnom platformom u okviru nacionalne inicijative kineskog Ministarstva industrije i informacijske tehnologije, što ga čini ključnim dijelom strategije smanjenja jaza s globalnim liderima u proizvodnji čipova.
"Cilj je dodatno stabilizirati proizvodni proces, povećati iskoristivost, eksperimentirati s drugim materijalima i s vremenom prijeći na izradu pločica promjera osam inča", navode iz CHIPX-a.
Nvidia je objavila da je superračunalo JUPITER, pogonjeno platformom Grace Hopper, najbrže u Europi. Sustav pruža više od dvostrukog ubrzanja za HPC i AI radna opterećenja u odnosu na sljedeći najbrži sustav.
Velika je potražnja i za alatima namijenjenima pacijentima i za internom automatizacijom, od AI podrške na prvoj liniji (recepcija) do inteligentne pomoći administrativnim timovima, naša platforma zdravstvenim ustanovama omogućuje lako digitaliziranje i skaliranje procesa, ističe za ICTbusiness.info Andreea Pleșe, suosnivačica i CEO DRUID AI.
Kina je pokrenula prvu proizvodnu liniju za fotonske čipove nove generacije, što predstavlja velik korak u njenim nastojanjima da konkurira na globalnoj tehnološkoj sceni u područjima poput umjetne inteligencije, kvantnog računalstva i 6G mreža.
