Japans NTT og Intel samarbeider for å utvikle optoelektronisk fusjonsbanebrytende brikke

Den 29. januar annonserte den amerikanske brikkegiganten Intel at de samarbeider med NTT, Japans ledende telekomoperatør, og den sørkoreanske brikkeprodusenten SK Hynix for å utvikle neste generasjons halvledere basert på «fotovoltaisk fusjon»-teknologi.
Ifølge rapporter erstatter denne teknologien elektronisk prosessering med lys, som kan brukes inne i halvledere for å redusere strømforbruket kraftig og beregne tusenvis av ganger raskere. Ettersom miniatyriseringen av halvledere nærmer seg sin fysiske grense, anses det for å være en forstyrrende ny teknologi.
Bakgrunn for prosjektet og samarbeid
Ifølge rapporter i utenlandske medier vil Japans departement for økonomi, handel og industri (METI) under New Energy Industry Technology Development Organization (NEDO) gi 45 milliarder yen (omtrent 305 millioner dollar) for å støtte dette prosjektet og to andre prosjekter. Japans departement for økonomi, handel og industri mener at Japan kan lede verden i en ny generasjon "fotovoltaisk fusjon" halvledermasseproduksjonsteknologi.
Målet med prosjektet er å etablere, innen 2027, enhetsproduksjonsteknologi som introduserer lys i halvledere og lagringsteknologi som kan lagre data på Tb-nivå, og redusere strømforbruket med 30 % - 40 % sammenlignet med tidligere.
For å realisere høyhastighets optisk kommunikasjonsbehandling sammenlignet med elektrisitet, er samarbeid med halvlederprodusenter avgjørende.NTT planlegger å samarbeide med Intel innen sentrale prosesseringsenheter (CPUer) og SK Hynix innen lagringshalvledere. I tillegg vil Intel gi rådgivning innen utvikling av produksjonsteknologi.
Nyskapende halvledere driver fremgang innen optisk databehandling
Optisk databehandling, en ny type prosesseringsmetode som bruker lysbølger som informasjonsbærer, er i ferd med å bli et varmt felt for vitenskapelig forskning på grunn av fordelene som rask prosesseringshastighet og lavt strømforbruk.
I dataoverføring brukes optiske metoder ofte for langdistanseoverføring, selv innenfor datasentre. Imidlertid konverteres disse dataene vanligvis til elektroniske signaler for behandling når de når destinasjonen. Hvis optisk prosessering kan utnyttes fullt ut, vil den teoretisk kunne forbedre parallellitet, ytelse og energieffektivitet, samtidig som man unngår energikostnadene forbundet med fotoelektrisk konvertering.
Globalt har det dukket opp en rekke startups med fokus på optisk prosessering, og mange av dem utforsker aktivt hvordan denne teknologien kan brukes på AI-behandling. Innenfor optisk prosessering er «fotovoltaisk fusjon» en banebrytende forskning, og NTT har fått et stort gjennombrudd på dette området. Selskapet har lykkes med å utvikle verdens første grunnleggende teknologi for lysbaserte transistorkretser.
For tiden blir informasjon som overføres via optisk kommunikasjon vanligvis konvertert til elektriske signaler av spesialutstyr og deretter overført til servere i datasentre for behandling. Inne i serveren er halvlederkomponenter ansvarlige for å utveksle elektriske signaler, utføre beregninger og lagre data. Imidlertid lover det nye feltet for optoelektronisk konvergens å endre dette. Gjennom fotovoltaisk fusjon kan kompleks informasjonsbehandling gjøres direkte i form av optiske signaler uten behov for elektrisk signalkonvertering.
Den japanske regjeringen legger også stor vekt på forskning på dette feltet og har gitt sterk støtte. Japans departement for økonomi, handel og industri vil gi 45 milliarder yen til forskning på neste generasjons kommunikasjonsstandard 6G.
Ikke bare NTT, men også andre deltakende selskaper som Shinko Electric og Kioxia vil også investere i denne forskningen. Gjennom denne serien av teknologiske samarbeid planlegger NTT og andre å sikre at halvlederindustrien er i stand til å produsere enheter som er i stand til å absorbere lys og utvikle lagringsteknologi som er i stand til å lagre data på terabitnivå innen 2027.
I tillegg jobber Intel angivelig med teknologier som vil redusere energiforbruket med 30-40 %, mens NTT planlegger å gradvis forbedre strømeffektiviteten gjennom ION.NTT har som mål å forbedre strømeffektiviteten med omtrent 10 ganger innen 2025 og 100 ganger innen 2032 Denne serien av teknologiske fremskritt forventes ikke bare å flytte grensene for optisk prosesseringsteknologi, men også føre til dramatiske endringer og forbedringer innen kunstig intelligens og andre dataintensive applikasjonsområder.