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芯片科普|光子芯片是什么?它能代替电子芯片吗?

394 2022-02-12 来源: 网络 作者: IC小编

光刻机在芯片生产领域的重要性,相信不用小编多说了,不过光刻机的研发实在是太难了,就连荷兰ASML公司一年的光刻机生产数量也不多。面对多重困境,几年前的华为就决定另辟蹊径,与其浪费时间研发快到极限的光刻机,不如放手一搏,研发“光子芯片”。

本文要为大家科普的就是光子芯片,光子芯片到底是什么?光子芯片和电子芯片的区别在哪里?它能否代替电子芯片呢?具体请看下文:

一、光子芯片到底是什么?

研究人员将磷化铟的发光属性和硅的光路由能力整合到单一混合芯片中。当给磷化铟施加电压的时候,光进入硅片的波导,产生持续的激光束,这种激光束可驱动其他的硅光子器件。这种基于硅片的激光技术可使光子学更广泛地应用于计算机中,因为采用大规模硅基制造技术能够大幅度降低成本。


光子芯片


二、光子芯片和电子芯片的区别在哪里?

从本质上讲,芯片就是通过利用半导体材料的物理特性来实现对承载信息的微观粒子(电子或光子等)的操控,进而实现信息生成、传输、处理、存储等的一种关键技术。科学家普遍认为,光子可以像电子一样作为信息载体来生成、处理、传输信息。简单来说,电子芯片是利用电子来生成、处理和传输信息的,光子芯片则是利用光子来生成、处理、传输并显示信息的。

从发展路线来看,电是从电学开始到电子学,再到电子回路、电子集成、电子系统、电子工程,最后到电子产业。光是从光学开始到光子学、光子回路、光子集成、光子系统、光子工程,最后到光子产业。根据底层的科学逻辑可以判断,人类一定会进入微光子学时代,利用微光子技术进行元器件的大规模集成必定会实现。


光子芯片


三、光子芯片能否代替电子芯片?

与电子相比,光子作为信息载体具有先天的优势:超高速度、超强的并行性、超高带宽、超低损耗。如今,科学家们的期望,就是能够像芯片控制电子那样可靠地控制光子,以获得更好的性能。

虽然光子和电子相比有上述提及的优势,但从产业发展角度来看,光子对电子并不是替代关系,准确地讲光子产业是对电子产业的升级,能够催生新的产业。

光子能够对现有的电子芯片性能进行大幅度提升,解决电子芯片解决不了的功耗、访存能力和计算机整体性能等难题。更为重要的是,过去电子芯片主要应用于计算和存储领域,而光子芯片可以在信息获取、信息传输、信息处理、信息存储及信息显示等领域催生众多新的应用场景。可以说,信息时代的基础设施是电子芯片,人工智能时代将更多地依托光子芯片,光子芯片是未来新一代信息产业的基础设施和核心支撑。


光子芯片


这样看来,光子芯片的研发还是很有必要的,也希望华为的研发之路越来越顺利!以上就是本文的全部内容,如果觉得本文对您有所帮助,请持续关注“IC先生”网站https://www.mrchip.cn/newsDetail/202以及“IC先生”微信公众号,我们将给您带来更多新闻资讯和知识科普!

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