中国要靠它实现“跟跑者”向“领跑者”的转变……

中国要靠它实现“跟跑者”向“领跑者”的转变……
2017年05月03日 20:41 产业最前线

导读:

随着更快、更强大、效能更高的光子芯片的问世,光子通信与光子信号处理将会出现翻天覆地的变革。目前,我国对传统集成电路“弯道超车”的希望被放在了光子集成芯片上,如何实现从“跟跑者”向“领跑者”的转变?一起来了解 !

| 未来属于光子芯片 公司纷纷加入战局

众所周知,在过去的几十年里,计算机行业的发展始终遵循着“摩尔定律”。不过,随着芯片技术的不断发展,“摩尔定律”也逐渐遇到了物理法则的限制,自进入 21 世纪以来,出现了“放缓”的迹象。

目前,晶体管的体积已经达到纳米级别,继续缩小的可能性正逐渐变小,“摩尔定律”所预言的发展轨迹似乎已逼近极限。而与微电子技术发展并行的另一门高新技术——光电子技术,却在实现集成光子回路、互联光路、光计算等功能方面显现出巨大的潜力和优势,很有可能是取代“集成电路”的新一代信息技术的重要支柱。近年来,科学家们在光子芯片研究中的突破也证实了这一方案的可行性。

此前,来自美国的研究团队曾开发出全球首款利用激光来进行数据传输的光子芯片。该款芯片每平方毫米的信息处理速度达 300Gbps,比现有标准处理器快 10 倍。这表明,光子芯片在提升计算机运算速率上具有巨大的潜力。

不少公司抓住这个转变的机遇,纷纷加入新技术研发的“战局”。如英国公司 Optalysys 正研发基于光子技术的、专用于处理基因组数据的高性能电脑;而法国公司 LightOn 则致力于开发以激光技术为基础的数据处理系统。

| 突破技术壁垒 强大光子芯片将问世

相对于依赖电子进行数据传输的集成电路,光子集成电路的技术难点在于如何对光传播这一过程进行有效地控制,而一直以来这都是让研究团队头疼的问题。

不过,这一技术壁垒近日终于被打破了。

哥伦比亚大学应用物理系助理教授虞南方(Nanfang Yu)博士率领的研究团队,利用纳米天线,成功地发明了一种能够在狭窄路径,或者所谓的“波导”中,对光线传播进行高效控制的新途径,攻克了光线控制的难题,这意味着更强大的光子芯片即将问世。随着更快、更强大、效能更高的光子芯片的问世,光子通信与光子信号处理将会出现翻天覆地的变革。 

| 小身材大智慧 我国有望弯道超车

作为物理层面上速度最快的粒子,光子芯片构建的光计算系统,运算速度快、信息失真小、消耗能量低。理论上,光学计算机可以在启动的一瞬间完成所有信息处理,可对高复杂度、大数据量的计算实时并行处理。

因此,以“光子芯片”取代传统的“电子芯片”未来有广泛的应用前景。一方面,“光子芯片”对于降低能耗、减少污染有很大帮助;另一方面,由于光子传播速度远远超出电子,也会满足用户对于电子产品运行速度、待机时间等方面的需求。未来,光子芯片还将用于军事通信加密、军用新材料和非传统武器的开发,对军事变革和社会发展产生强有力的助推。

目前,我国对传统集成电路“弯道超车”的希望被放在了光子集成芯片上。据新华网报道,我国自主研发的光子集成芯片已掌握核心技术,部分实现在世界上从“跟跑者”向“领跑者”转变。成立于2014年的奇芯光电,专业从事PIC(光电子集成电路)芯片、器件、模块及子系统的研发。目前,奇芯光电研制的光子集成芯片已进入测试阶段,投产后将广泛应用于光电子信息行业。

在国家大力支持和发展“互联网+”、物联网背景下,光电子集成已成为大信息时代的核心产业。光电子集成在现代生活中已拥有不可或缺的地位,它的应用已经与我们的日常生活紧紧相连,成为智能电网、智能交通、卫星导航、工业控制、金融电子、汽车电子、医疗电子等传统产业创新发展的驱动引擎。

| 华夏幸福助力集成电路产业发展

集成电路被誉为电子信息产业“皇冠上的明珠”,是一个国家电子信息产业的基石。在“中国制造2025”等政策利好,以及光电新技术的推动下,中国集成电路产业备受关注,迎来前所未有的发展机遇。

作为中国领先的产业新城运营商,华夏幸福也将集成电路列入重点关注和发展的产业。2016年11月,华夏幸福与安徽舒城县政府展开合作,联手打造舒城产业新城,将重点发展集成电路、精密电子等产业。目前,已经引入凯世通半导体和AT半导体等行业龙头。随着这些优质项目落地,产业集群带动效应更加明显,将推动产业创新升级和区域经济可持续发展。

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