Фотоника или «оптическая электроника», вне всякого сомнения, имеет серьёзные перспективы. Но по-настоящему массовыми оптические и гибридные технологии в микроэлектронике могут стать только при освоении коммерческих техпроцессов. К этому близка компания Ayar Labs. Ещё в начале года она анонсировала оптический трансивер TeraPHY, а сейчас сообщает об успешном освоении 45-нм техпроцесса GlobalFoundries для 300-мм кремниевых пластин.
Главная сложность в фотонике — не технология сама по себе, а её гибридизация с классической электроникой. Заметных успехов в этом удалось добиться приблизительно в 2015-2016 годах, когда были представлены первые прототипы оптических сопроцессоров и гибридных чипов. Ayar Labs ведёт свои работы в области замены классических модулей SerDes гибридно-оптическими уже пять лет, и в 2020 году компании удалось добиться успеха с чиплетом TeraPHY.
Но прототипы — прототипами, а массовое внедрение электронно-оптических чипов невозможно без освоения массовых же технологических процессов, позволяющих производить такие решения в серьёзных объёмах. На первый взгляд, цифра 45 нм кажется сегодня устаревшей, но, во-первых, речь не идёт о новейших ЦП, а во-вторых, технология хорошо отлажена и все подводные камни в ней найдены. Поэтому Ayar Labs есть чем гордиться.
Компания продемонстрировала плоды сотрудничества с GlobalFoundries. Ими стала первая в мире оптическая система межсоединений, позволяющая избежать лишних преобразований «электроника-оптика» и дающая возможность соединять чипы напрямую оптическим каналом. Потенциально пропускная способность оптических каналов выше, нежели классических электронных, а в эру растущей популярности сложных систем ИИ и машинного обучения это очень востребовано. На сегодня Ayar Labs удалось добиться показателей в районе 2,56 Тбит/с на чиплет или 289 Гбит/с на миллиметр.
Как уже было сказано, новая фотонная платформа разработана на базе коммерческого 45-нм техпроцесса GlobalFoundries, использующего кремниевые пластины диаметром 300 мм. Как считает глава Ayar Labs, это по-настоящему открывает фотонике двери в большой мир. GlobalFoundries поддерживает это начинание и уже предоставила Ayar Labs доступ к техпроцессам кремниевой фотоники следующего поколения с более тонким техпроцессом. Новый комплект разработчика Ayar Labs можно заказать на сайте компании. Он включает в себя плату с трансиверами TeraPHY, лазер и необходимое программное обеспечение.
Напоминаем, сама GlobalFoundries осваивает сферу фотоники и оптоэлектроники весьма активно: стартовав в 2017, она уже в начале 2020 года заняла 10% этого рынка.
