Японската NTT и Intel си сътрудничат за разработването на авангарден чип за оптоелектронен синтез

На 29 януари американският чипов гигант Intel обяви, че работи с NTT, водещия японски телекомуникационен оператор, и южнокорейския производител на чипове SK Hynix за разработване на полупроводници от следващо поколение, базирани на технологията за „фотоволтаичен синтез“.
Според докладите тази технология заменя електронната обработка със светлина, която може да се използва вътре в полупроводниците за значително намаляване на консумацията на енергия и изчисляване хиляди пъти по-бързо. Тъй като миниатюризацията на полупроводниците наближава своя физически предел, тя се счита за разрушителна нова технология.
Предистория на проекта и сътрудничество
Според съобщения в чуждестранни медии Министерството на икономиката, търговията и промишлеността на Япония (METI) в рамките на Организацията за развитие на технологията на новата енергийна индустрия (NEDO) ще предостави 45 милиарда йени (около 305 милиона долара) за подкрепа на този проект и два други проекта. Министерството на икономиката, търговията и промишлеността на Япония вярва, че Япония може да бъде водеща в света в ново поколение технология за масово производство на полупроводници с фотоволтаичен синтез.
Целта на проекта е да се установи до 2027 г. технология за производство на устройства, която въвежда светлина в полупроводниците и технология за съхранение, която може да съхранява данни на ниво Tb, намалявайки консумацията на енергия с 30% - 40% в сравнение с миналото.
За да се реализира високоскоростна оптична комуникационна обработка в сравнение с електричеството, сътрудничеството с производителите на полупроводници е от съществено значение. NTT планира да си сътрудничи с Intel в областта на централните процесори (CPU) и SK Hynix в областта на полупроводниците за съхранение. Освен това Intel ще предоставя консултации при разработването на производствени технологии.
Авангардни полупроводници движат напредъка в оптичните изчисления
Оптичните изчисления, нов тип метод на обработка, който използва светлинни вълни като носител на информация, се превръщат в гореща област на научни изследвания поради своите предимства като бърза скорост на обработка и ниска консумация на енергия.
При предаването на данни оптичните методи обикновено се използват за предаване на дълги разстояния, дори в рамките на центрове за данни. Тези данни обаче обикновено се преобразуват в електронни сигнали за обработка, когато достигнат местоназначението си. Ако оптичната обработка може да се използва напълно, тя теоретично ще може значително да подобри паралелизма, производителността и енергийната ефективност, като същевременно избягва енергийните разходи, свързани с фотоелектрическото преобразуване.
В световен мащаб се появиха редица стартиращи фирми, фокусирани върху оптичната обработка, и много от тях активно проучват как тази технология може да бъде приложена към AI обработка. В областта на оптичната обработка "фотоволтаичният синтез" е авангардно изследване и NTT направи голям пробив в тази област. Компанията успя да разработи първата в света основна технология за светлинни транзисторни схеми.
Понастоящем информацията, предавана чрез оптични комуникации, обикновено се преобразува в електрически сигнали от специално оборудване и след това се предава на сървъри в центрове за данни за обработка. Вътре в сървъра полупроводниковите компоненти са отговорни за обмена на електрически сигнали, извършването на изчисления и съхраняването на данни. Въпреки това нововъзникващото поле на оптоелектронна конвергенция обещава да промени това. Чрез фотоволтаичен синтез сложната обработка на информация може да се извърши директно под формата на оптични сигнали без необходимост от преобразуване на електрически сигнал.
Японското правителство също отдава голямо значение на изследванията в тази област и оказва силна подкрепа. Министерството на икономиката, търговията и промишлеността на Япония ще предостави 45 милиарда йени за изследване на комуникационния стандарт от следващо поколение 6G.
Не само NTT, но и други участващи компании като Shinko Electric и Kioxia също ще инвестират в това изследване. Чрез тази поредица от технологични сътрудничества, NTT и други планират да гарантират, че полупроводниковата индустрия е в състояние да произвежда устройства, способни да абсорбират светлина и да разработят технология за съхранение, способна да съхранява данни на ниво терабит до 2027 г.
Освен това се съобщава, че Intel работи върху технологии, които ще намалят консумацията на енергия с 30-40%, докато NTT планира постепенно да подобри енергийната ефективност чрез ION. NTT има за цел да подобри енергийната ефективност около 10 пъти до 2025 г. и 100 пъти до 2032 г. Тази поредица от технологични постижения се очаква не само да разшири границите на технологията за оптична обработка, но също така да доведе до драматични промени и подобрения в изкуствения интелект и други области на приложение с интензивни изчисления.