អនាគតនៃម៉ូឌុលអេឡិចត្រូអុបទិក

អនាគតនៃឧបករណ៍កែប្រែអេឡិចត្រូអុបទិក

ឧបករណ៍កែប្រែពន្លឺអេឡិចត្រូអុបទិកដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់នៅក្នុងប្រព័ន្ធអុបតូអេឡិចត្រូនិចទំនើបៗ ដោយដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់នៅក្នុងវិស័យជាច្រើនចាប់ពីការទំនាក់ទំនងរហូតដល់ការគណនាកង់ទិចដោយការគ្រប់គ្រងលក្ខណៈសម្បត្តិនៃពន្លឺ។ ឯកសារនេះពិភាក្សាអំពីស្ថានភាពបច្ចុប្បន្ន របកគំហើញចុងក្រោយបំផុត និងការអភិវឌ្ឍនាពេលអនាគតនៃបច្ចេកវិទ្យាកែប្រែពន្លឺអេឡិចត្រូអុបទិក។

រូបភាពទី 1: ការប្រៀបធៀបការអនុវត្តនៃប្រភេទផ្សេងៗគ្នាឧបករណ៍កែប្រែអុបទិកបច្ចេកវិទ្យា រួមទាំងលីចូមនីអូបេតស្រទាប់ស្តើង (TFLN) ឧបករណ៍កែប្រែការស្រូបយកអគ្គិសនី III-V (EAM) ឧបករណ៍កែប្រែដែលមានមូលដ្ឋានលើស៊ីលីកុន និងប៉ូលីមែរ ទាក់ទងនឹងការបាត់បង់ការបញ្ចូល កម្រិតបញ្ជូន ការប្រើប្រាស់ថាមពល ទំហំ និងសមត្ថភាពផលិត។

ឧបករណ៍កែប្រែអេឡិចត្រូអុបទិកដែលមានមូលដ្ឋានលើស៊ីលីកុនបែបប្រពៃណី និងដែនកំណត់របស់វា

ឧបករណ៍កែប្រែពន្លឺ photoelectric ដែលមានមូលដ្ឋានលើស៊ីលីកុន គឺជាមូលដ្ឋានគ្រឹះនៃប្រព័ន្ធទំនាក់ទំនងអុបទិកអស់រយៈពេលជាច្រើនឆ្នាំ។ ដោយផ្អែកលើឥទ្ធិពលនៃការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយប្លាស្មា ឧបករណ៍បែបនេះបានធ្វើឱ្យមានវឌ្ឍនភាពគួរឱ្យកត់សម្គាល់ក្នុងរយៈពេល 25 ឆ្នាំកន្លងមកនេះ ដោយបង្កើនអត្រាផ្ទេរទិន្នន័យចំនួនបីលំដាប់។ ឧបករណ៍កែប្រែដែលមានមូលដ្ឋានលើស៊ីលីកុនទំនើបអាចសម្រេចបាននូវការកែប្រែទំហំជីពចរកម្រិត 4 (PAM4) រហូតដល់ 224 Gb/s និងច្រើនជាង 300 Gb/s ជាមួយនឹងការកែប្រែ PAM8។

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ឧបករណ៍កែប្រែដែលមានមូលដ្ឋានលើស៊ីលីកុនប្រឈមមុខនឹងដែនកំណត់ជាមូលដ្ឋានដែលបណ្តាលមកពីលក្ខណៈសម្បត្តិនៃសម្ភារៈ។ នៅពេលដែលឧបករណ៍បញ្ជូនអុបទិកតម្រូវឱ្យមានអត្រា baud ច្រើនជាង 200+ Gbaud កម្រិតបញ្ជូននៃឧបករណ៍ទាំងនេះពិបាកបំពេញតម្រូវការណាស់។ ដែនកំណត់នេះកើតចេញពីលក្ខណៈសម្បត្តិដែលមាននៅក្នុងស៊ីលីកុន - តុល្យភាពនៃការជៀសវាងការបាត់បង់ពន្លឺច្រើនហួសប្រមាណ ខណៈពេលដែលរក្សាចរន្តអគ្គិសនីគ្រប់គ្រាន់បង្កើតការសម្របសម្រួលដែលជៀសមិនរួច។

បច្ចេកវិទ្យា និងសម្ភារៈ​សម្រាប់​ឧបករណ៍​កែប្រែ​ថ្មី​

ដែនកំណត់នៃម៉ូឌុលកែប្រែដែលមានមូលដ្ឋានលើស៊ីលីកុនបែបប្រពៃណីបានជំរុញការស្រាវជ្រាវទៅលើសម្ភារៈជំនួស និងបច្ចេកវិទ្យាសមាហរណកម្ម។ លីចូមនីអូបេតខ្សែភាពយន្តស្តើងបានក្លាយជាវេទិកាដ៏ជោគជ័យបំផុតមួយសម្រាប់ម៉ូឌុលកែប្រែជំនាន់ថ្មី។ឧបករណ៍កែប្រែអេឡិចត្រូអុបទិកលីចូមនីអូបេតខ្សែភាពយន្តស្តើងទទួលមរតកលក្ខណៈល្អឥតខ្ចោះនៃលីចូមនីអូបេតភាគច្រើន រួមមាន៖ បង្អួចថ្លាធំទូលាយ មេគុណអេឡិចត្រូអុបទិកធំ (r33 = 31 pm/V) កោសិកាលីនេអ៊ែរ ឥទ្ធិពល Kerrs អាចដំណើរការក្នុងជួររលកពន្លឺច្រើន។

ការរីកចម្រើនថ្មីៗនៅក្នុងបច្ចេកវិទ្យាលីចូមនីអូបេតខ្សែភាពយន្តស្តើងបានផ្តល់លទ្ធផលគួរឱ្យកត់សម្គាល់ រួមទាំងឧបករណ៍កែប្រែដែលដំណើរការក្នុងល្បឿន 260 Gbaud ជាមួយនឹងអត្រាទិន្នន័យ 1.96 Tb/s ក្នុងមួយឆានែល។ វេទិកានេះមានគុណសម្បត្តិពិសេសដូចជាវ៉ុលដ្រាយដែលឆបគ្នាជាមួយ CMOS និងកម្រិតបញ្ជូន 3-dB នៃ 100 GHz។

ការអនុវត្តបច្ចេកវិទ្យាថ្មីៗ

ការអភិវឌ្ឍឧបករណ៍កែប្រែអេឡិចត្រូអុបទិកមានទំនាក់ទំនងយ៉ាងជិតស្និទ្ធទៅនឹងកម្មវិធីដែលកំពុងរីកចម្រើននៅក្នុងវិស័យជាច្រើន។ នៅក្នុងវិស័យបញ្ញាសិប្បនិម្មិត និងមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យឧបករណ៍កែប្រែល្បឿនលឿនមានសារៈសំខាន់សម្រាប់ការតភ្ជាប់គ្នាជំនាន់ក្រោយ ហើយកម្មវិធីកុំព្យូទ័រ AI កំពុងជំរុញតម្រូវការសម្រាប់ឧបករណ៍បញ្ជូនបន្តដែលអាចដោតបាន 800G និង 1.6T។ បច្ចេកវិទ្យាម៉ូឌុលក៏ត្រូវបានអនុវត្តចំពោះ៖ ដំណើរការព័ត៌មានកង់ទិច ការគណនា neuromorphic ប្រេកង់រលកបន្តម៉ូឌុល (FMCW) បច្ចេកវិទ្យាហ្វូតុងមីក្រូវ៉េវ lidar

ជាពិសេស ឧបករណ៍កែប្រែអេឡិចត្រូអុបទិកលីចូមនីអូបេតខ្សែភាពយន្តស្តើងបង្ហាញពីភាពខ្លាំងនៅក្នុងម៉ាស៊ីនដំណើរការគណនាអុបទិក ដោយផ្តល់នូវការកែប្រែថាមពលទាបលឿនដែលបង្កើនល្បឿនការរៀនម៉ាស៊ីន និងកម្មវិធីបញ្ញាសិប្បនិម្មិត។ ឧបករណ៍កែប្រែបែបនេះក៏អាចដំណើរការនៅសីតុណ្ហភាពទាប និងសមរម្យសម្រាប់ចំណុចប្រទាក់កង់ទិច-បុរាណនៅក្នុងខ្សែចរន្តអគ្គិសនីលើស។

ការអភិវឌ្ឍឧបករណ៍កែប្រែអេឡិចត្រូអុបទិកជំនាន់ក្រោយប្រឈមនឹងបញ្ហាប្រឈមធំៗមួយចំនួន៖ ថ្លៃដើម និងមាត្រដ្ឋានផលិតកម្ម៖ ឧបករណ៍កែប្រែលីចូមនីអូបេតខ្សែភាពយន្តស្តើងបច្ចុប្បន្នត្រូវបានកំណត់ចំពោះការផលិតបន្ទះវ៉ាហ្វឺរទំហំ 150 មីលីម៉ែត្រ ដែលបណ្តាលឱ្យមានការចំណាយខ្ពស់ជាង។ ឧស្សាហកម្មត្រូវការពង្រីកទំហំបន្ទះវ៉ាហ្វឺរ ខណៈពេលដែលរក្សាបាននូវឯកសណ្ឋាន និងគុណភាពខ្សែភាពយន្ត។ ការរួមបញ្ចូល និងការរចនារួម៖ ការអភិវឌ្ឍដោយជោគជ័យនៃឧបករណ៍​កែប្រែ​ដំណើរការ​ខ្ពស់តម្រូវឱ្យមានសមត្ថភាពរចនារួមគ្នាដ៏ទូលំទូលាយ ដែលពាក់ព័ន្ធនឹងកិច្ចសហការរបស់អ្នករចនាបន្ទះឈីបអុបតូអេឡិចត្រូនិច និងអ្នករចនាបន្ទះឈីបអេឡិចត្រូនិច អ្នកផ្គត់ផ្គង់ EDA ក្រុមហ៊ុនផលិត និងអ្នកជំនាញវេចខ្ចប់។ ភាពស្មុគស្មាញនៃការផលិត៖ ខណៈពេលដែលដំណើរការអុបតូអេឡិចត្រូនិចដែលមានមូលដ្ឋានលើស៊ីលីកុនមានភាពស្មុគស្មាញតិចជាងអេឡិចត្រូនិច CMOS កម្រិតខ្ពស់ ការសម្រេចបាននូវដំណើរការ និងទិន្នផលដែលមានស្ថេរភាពតម្រូវឱ្យមានជំនាញ និងការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពដំណើរការផលិតយ៉ាងច្រើន។

ដោយសារ​ការរីកចម្រើន​នៃ​បញ្ញាសិប្បនិម្មិត (AI) និង​កត្តា​ភូមិសាស្ត្រ​នយោបាយ វិស័យ​នេះ​កំពុង​ទទួលបាន​ការវិនិយោគ​កាន់តែច្រើន​ពី​រដ្ឋាភិបាល ឧស្សាហកម្ម និង​វិស័យ​ឯកជន​ជុំវិញពិភពលោក ដែល​បង្កើត​ឱកាស​ថ្មីៗ​សម្រាប់​កិច្ចសហការ​រវាង​ស្ថាប័ន​សិក្សា និង​ឧស្សាហកម្ម ព្រមទាំង​សន្យា​ថា​នឹង​ពន្លឿន​នវានុវត្តន៍។