光电中的FPGA可编程光子集成电路,激光雷达进入快车道
光子集成电路(PIC)经过多年的发展,它已经成为一项完美的技术,激光雷达和光模块都普及了这项技术。与电子集成电路不同的是,PIC集成激光器、光电探测器、放大器等光电器件。从iPronics给出Smartlight这种可编PIC它可以实现更低的功耗和延迟,以及更高的带宽和密度,那么如何将可编特性应用到现有特性中呢?
在过去的60年里,电子通过晶体管和集成电路,继承了科技发展的成功历史ASIC芯片已经成为许多商品独特性的关键。然而,从IBS根据最新发布的数据,设计一个2nm芯片估计成本在7.25亿美元左右,其中程序开发占主导地位。
此外,越来越多的应用给出了更高的计算率和带宽要求,如无人驾驶、数据中心和未来6G信号处理、神经计算等。然而,随着摩尔定律和登纳德缩放定律带来的效益越来越低,电子技术必须与其他技术集成,以满足这些要求。
光子集成电路
许多公司关注光子。光电技术可以提供带宽和低功耗,充分补充电子线路。光子集成电路(PIC)经过多年的发展,它已经成为一项完美的技术,激光雷达和光模块都普及了这项技术。与电子集成电路不同的是,PIC集成激光器、光电探测器、AD246JY放大器等光电器件。
PIC它在传输速率方面具有独特的优势,甚至可以在特定结构下实现远远超过普通集成电路的响应速度。但是上面提到的ASIC一样,PIC芯片通常围绕特定应用程序推出,其光路设计和功能已经固定,因此可以用于通用计算PIC可以说是屈指可数,大部分还是屈指可数ASPIC。
因此,为了形象化,提出了可编光子集成电路的概念FPGA同样,软件重编程可以基于目标功能,降低制造成本,减少上市周期。
可编光子集成电路
西班牙的光电计算企业iPronics例如,他们依靠上述波导和可调谐光束耦合器的网格,可以通过软件直接编程通用硬件。他们将于2023年推出SmartlightCpu采用可编设计。
Smartlight可编Cpu它分为三层。一层是光子层,集成了灵活的光键和高性能块,如激光器、光子探测器、光放大器、光I/O和六边形的波导网格。此外,第一层为电子层,负责监控,利用热控调节光束耦合器调节相移。最后是软件层,一系列编程操作,如性能评估和自我配置iPronics即使是没有硬件或光学专业知识的开发工程师,也可以轻松入门。
从iPronics给出Smartlight这种可编PIC它可以实现更低的功耗和延迟,以及更高的带宽和密度,那么可编程的特性要如何应用到现有的PIC市场中去呢?iPronics也给出了四大应用场景,包括射频信号处理、光通信、光子计算和传感器。
比如在光通信行业,PIC促进更有效设备的开发已成为可能。在降低功耗的同时,只有单个芯片才能实现不同的效果。例如,一个完全可编辑的光模块将适用于动态光带宽分配,以调整不同应用程序或服务产生的流量。但在传感器行业,它是可编译的PIC它可以作为多传感器平台的互联设备,同时浏览不同的传感器,如生物传感器、作为化学传感器的光谱仪等等。而且可编程PIC还能对光学相控阵进行波束成形,这也是OPA激光雷达这样的新兴传感器所需要的功能。
总结
现在的PIC毫无疑问,下一代通信基础设施、大带宽数据中心和高性能激光雷达已经进入快车道。PIC目前,仍有三个挑战:1.缺乏大量合格的第三方OEM工厂,需要更多的晶圆工厂来建立特殊的工艺平台;2.特殊芯片的制造价格过高,一些先进的芯片只有一些大工厂有信心大规模生产。3.如果是为了降低成本MPW在这种情况下,不仅会增加整体开发时间,而且无法大规模生产。因此,它可以编辑PIC为了解决上述挑战,加速光子集成电路的上市和普及。