أخبار ar.wedoany.com، تعمل شركة إس تي ميكروإلكترونيكس (STMicroelectronics) على تكثيف جهودها في سوق الفوتونيك السيليكوني، ساعيةً إلى استخلاص زخم نمو من الطلب المتزايد على تقنيات الشبكات الضوئية في مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي. وتتعاون الشركة حاليًا مع عملاء في الولايات المتحدة والصين لتعزيز موقعها في السوق.
صرح بارك جونغ-هو (Park Joong-ho)، المدير في شركة إس تي ميكروإلكترونيكس، خلال مؤتمر حول الاتصالات الضوئية وتقنيات الربط البيني لمراكز بيانات الذكاء الاصطناعي، الذي عُقد في 24 يونيو في مبنى بوسكو تاور يوكسام (Posco Tower Yeoksam) بسيول، بأن الشركة أعدت العدة لتقنية الفوتونيك السيليكوني منذ ما يقرب من عقد من الزمن، لكن الطلب على النشر الواسع النطاق للاتصالات الضوئية عالية الأداء لم يكن قويًا في السابق. وأشار إلى أنه مع وصول نماذج الذكاء الاصطناعي والبنية التحتية لمراكز البيانات الآن إلى مستوى الجيجاواط (GW)، أصبحت الاتصالات الضوئية تقنية أساسية حاسمة.
وبالإضافة إلى أعمالها الأساسية التقليدية مثل وحدات التحكم الدقيقة (MCU) وأشباه الموصلات للطاقة، بدأت إس تي ميكروإلكترونيكس مؤخرًا في جني إيرادات من الدوائر المتكاملة الفوتونية (PIC). وأوضح بارك أن أحد أكبر مصنعي أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية في الصين طلب مؤخرًا شريحة PIC100، وتبلغ قيمة هذا الطلب ما يعادل حوالي 5% إلى 10% من الإيرادات السنوية للشركة. وأشار بارك إلى أنه على الرغم من أن المنتج لم يدخل بعد مرحلة الإنتاج الضخم الناضج بالكامل، إلا أن العميل أبدى رغبة قوية في التعاون، واستعدادًا للمشاركة في عملية التطوير بأكملها والتعاون لمواجهة التحديات. وتبرز أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية هذه، التي تُستخدم لتحويل الإشارات الكهربائية إلى إشارات ضوئية والعكس، الطلب القوي في السوق على الرقاقات الفوتونية.
شريحة PIC100 هي جهاز فوتونيك سيليكوني عالي الكفاءة يعتمد على منصة رقاقات مقاس 300 مم، وتدمج في شريحة واحدة مُعدِّلات ضوئية لتحويل المعلومات الرقمية، وكاشفات ضوئية لاستقبال الإشارات، وعناصر سلبية مثل أدلة الموجات السيليكونية وأدلة الموجات من نتريد السيليكون (SiN). يعمل هذا التصميم على تقليل عدد المكونات واستهلاك الطاقة مع تحسين الموثوقية. وقد طورت إس تي ميكروإلكترونيكس سابقًا منتجات سابقة مثل PIC10 وPIC20 وPIC50. يستخدم جزء التعديل الضوئي في هذه الشريحة مُعدِّل ماخ-زيندر عالي السرعة (Mach-Zehnder Modulator، MZM) مع بنية تقاطع p-n محسّنة. ومن خلال تقليل المقاومة بشكل كبير أثناء نقل الإشارة، يتجاوز عرض النطاق الكهربائي والبصري للجهاز 50 جيجاهرتز، مما يسمح بعرض نطاق أكبر لتحويل المزيد من الإشارات الكهربائية إلى إشارات ضوئية. عند تطبيق إشارات كهربائية عالية السرعة، يؤدي التكوين السريع وتبدد حاجز الشحنة في تقاطع p-n إلى تغيير دقيق في طور الضوء المار عبر دليل الموجة المجاور، مما يحقق التحويل الكهروضوئي.
على جانب استقبال الإشارات الضوئية، يدمج الجهاز ثنائيات ضوئية من الجرمانيوم-سيليكون مُحسَّنة للكشف عالي الأداء، ويصل عرض نطاق الكاشف الضوئي فيها إلى 80 جيجاهرتز، متجاوزًا عرض نطاق المُعدِّل الضوئي. يبلغ معدل نقل البيانات لكل قناة ضوئية 200 جيجابت في الثانية، وهو مصمم لدعم سرعات تصل إلى 400 جيجابت في الثانية في المستقبل. يتم التحكم في فقدان الاقتران الضوئي بين الشريحة والألياف الضوئية ليكون أقل من 1 ديسيبل (dB). لاستخراج المزيد من الأداء، تستخدم إس تي ميكروإلكترونيكس شريحة PIC100 مع الدائرة المتكاملة الإلكترونية B55X (EIC). تدير شريحة B55X وظائف مثل التحكم في مصدر الليزر ومعالجة الإشارات الكهربائية، وهي مبنية على منصة BiCMOS بحجم 55 نانومتر، والتي تدمج الترانزستورات ثنائية القطب (BJT) مع أجهزة أشباه الموصلات المعدنية التكميلية (CMOS) على نفس الركيزة، مما يجمع بين السرعة العالية والقدرة العالية للترانزستورات ثنائية القطب مع درجة التكامل وكفاءة الطاقة لأجهزة CMOS. تستطيع شريحة B55X معالجة الإشارات الكهربائية بكفاءة في نطاق 400 جيجاهرتز إلى 500 جيجاهرتز.
اعتمدت إس تي ميكروإلكترونيكس بنية ثلاثية الأبعاد مشابهة لذاكرة النطاق الترددي العالي (HBM)، حيث قامت بتكديس شريحة PIC100 مع شريحة B55X رأسيًا باستخدام تقنيات التوصيل عبر السيليكون (TSV) والنتوءات الدقيقة، لإنشاء محرك ضوئي عالي الأداء. يقلل هذا التصميم من فقدان الإشارة إلى أقصى حد، ويتيح درجة عالية من التكامل مع وحدات المعالجة المركزية (CPU) ووحدات معالجة الرسومات (GPU) بفضل تقنية التغليف البصري المشترك (CPO). أشار بارك إلى أن الصعود السريع لسوق الفوتونيك السيليكوني قد زاد بشكل ملحوظ من اهتمام المستثمرين، حيث ارتفع سهم إس تي ميكروإلكترونيكس بنحو أربعة أضعاف في غضون بضعة أشهر. ويتوقع أن تستمر حصة تقنية الفوتونيك السيليكوني في سوق أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية في التوسع خلال السنوات القادمة. في العام الماضي، كشفت إس تي ميكروإلكترونيكس أنها تتعاون بشكل وثيق مع خدمة أمازون ويب (AWS)، وتخطط لنشر تقنية PIC100 في تطبيقات مراكز البيانات.
تم إعداد هذا المقال بواسطة Wedoany. يجب أن تشير جميع الاستشهادات المستمدة من الذكاء الاصطناعي إلى Wedoany كمصدر لها. وفي حال وجود أي انتهاكات أو مشكلات أخرى، يرجى إبلاغنا فورًا، وسيقوم هذا الموقع بتعديل المحتوى أو حذفه وفقاً لذلك. البريد الإلكتروني: news@wedoany.com
