• אודות
  • כנסים ואירועים
  • צור קשר
  • הצטרפות לניוזלטר
  • TapeOut Magazine
  • ChipEx
  • סיליקון קלאב
  • Jobs
מבית
EN
Tech News, Magazine & Review WordPress Theme 2017
  • עיקר החדשות
    אפלייד מטיריאלס. אילוסטרציה: depositphotos.com

    אפלייד מטיריאלס ו-GlobalFoundries משתפות פעולה להאצת פוטוניקה מבוססת בינה מלאכותית

    אירופה מבקשת עצמאות בתחום השבבים. המחשה: depositphotos.com

    אירופה מתעצמת מחדש: שבבים במרכז המאמץ הביטחוני

    הבנק HSBC ו־IBM הדגימו לראשונה בעולם מסחר אלגוריתמי באג"ח בסיוע מחשוב קוונטי

    לוגו חברת OpenAI. המחשה: depositphotos.com

    אנבידיה תשקיע עד 100 מיליארד דולר ב־OpenAI – שותפות שתקבע את עתיד תעשיית הבינה המלאכותית

    מימין - מנכ"ל אנבידיה ג'נסן הואנג ומנכ"ל אינטל ליפ-בו טאן. צילום מתוך דף ה-X של הואנג

    מנכ"לי אינטל ואנבידיה במסיבת עיתונאים משותפת: משרטטות מחדש את מפת המחשוב

    ביתן של SMIC בתערוכה. צילום יחצ

    SMIC בוחנת את מכונת ה־DUV המקומית הראשונה – צעד מרכזי לעצמאות ציוד ייצור שבבים בסין

    Trending Tags

    • בישראל
      אירוע השקת המעבדות של NetZero Ventures והמכון הלאומי לאגירת אנרגיה- קרדיט צלם: ישראל פנחסוב.

      NetZero Ventures והמכון הלאומי לאגירת אנרגיה השיקו בבר-אילן מעבדות להאצת הפיתוח והמסחור של פתרונות אנרגיה ואקלים בהשקעה של עשרות מיליוני שקלים

      הסמכה ל-2 ננומטר. צילום יחצ פרוטאנטקס.

      ‏פרוטיאן־טקס השלימה אימות סיליקון בטכנולוגיית 2 ננומטר של TSMC

      פרופ' אמנון שעשוע. צילום יונתן הפנר

      הסטארטאפ החדש של אמנון שעשוע בתחום ה־AI גייס מאות מיליוני דולרים והגיע לשווי של מעל מיליארד דולר

      עופר גרינברגר. צילום מיכה לובטון

      עופר גרינברגר מונה למנכ"ל ונשיא אפלייד מטיריאלס ישראל

      כריס ואן דאן אלזן, בכיר בתעשיית הרכב העולמית, מונה כחבר דירקטוריון. צילום ארבה

      ארבה רובוטיקס: כריס ואן דאן אלזן, בכיר בתעשיית הרכב העולמית, מונה כחבר דירקטוריון

      ירון גליצקי. צילום רון קובי

      ירון גליצקי מונה לתפקיד סגן נשיא בכיר ומנהל חטיבת ה-AI בחברת סיוה

      Trending Tags

      • מדורים
        • אוטומוטיב
        • בינה מלאכותית (AI/ML)
        • בטחון, תעופה וחלל
        • ‫טכנולוגיות ירוקות‬
        • ‫יצור (‪(FABs‬‬
        • ‫צב"ד‬
        • ‫שבבים‬
        • ‫רכיבים‬ (IOT)
        • ‫תוכנות משובצות‬
        • ‫תכנון אלק' (‪(EDA‬‬
        • תקשורת מהירה
        • ‫‪FPGA‬‬
        • ‫ ‪וזכרונות IPs‬‬
      • מאמרים ומחקרים
      • צ'יפסים
      • Chiportal Index
        • Search By Category
        • Search By ABC
      No Result
      View All Result
      Chiportal
      • עיקר החדשות
        אפלייד מטיריאלס. אילוסטרציה: depositphotos.com

        אפלייד מטיריאלס ו-GlobalFoundries משתפות פעולה להאצת פוטוניקה מבוססת בינה מלאכותית

        אירופה מבקשת עצמאות בתחום השבבים. המחשה: depositphotos.com

        אירופה מתעצמת מחדש: שבבים במרכז המאמץ הביטחוני

        הבנק HSBC ו־IBM הדגימו לראשונה בעולם מסחר אלגוריתמי באג"ח בסיוע מחשוב קוונטי

        לוגו חברת OpenAI. המחשה: depositphotos.com

        אנבידיה תשקיע עד 100 מיליארד דולר ב־OpenAI – שותפות שתקבע את עתיד תעשיית הבינה המלאכותית

        מימין - מנכ"ל אנבידיה ג'נסן הואנג ומנכ"ל אינטל ליפ-בו טאן. צילום מתוך דף ה-X של הואנג

        מנכ"לי אינטל ואנבידיה במסיבת עיתונאים משותפת: משרטטות מחדש את מפת המחשוב

        ביתן של SMIC בתערוכה. צילום יחצ

        SMIC בוחנת את מכונת ה־DUV המקומית הראשונה – צעד מרכזי לעצמאות ציוד ייצור שבבים בסין

        Trending Tags

        • בישראל
          אירוע השקת המעבדות של NetZero Ventures והמכון הלאומי לאגירת אנרגיה- קרדיט צלם: ישראל פנחסוב.

          NetZero Ventures והמכון הלאומי לאגירת אנרגיה השיקו בבר-אילן מעבדות להאצת הפיתוח והמסחור של פתרונות אנרגיה ואקלים בהשקעה של עשרות מיליוני שקלים

          הסמכה ל-2 ננומטר. צילום יחצ פרוטאנטקס.

          ‏פרוטיאן־טקס השלימה אימות סיליקון בטכנולוגיית 2 ננומטר של TSMC

          פרופ' אמנון שעשוע. צילום יונתן הפנר

          הסטארטאפ החדש של אמנון שעשוע בתחום ה־AI גייס מאות מיליוני דולרים והגיע לשווי של מעל מיליארד דולר

          עופר גרינברגר. צילום מיכה לובטון

          עופר גרינברגר מונה למנכ"ל ונשיא אפלייד מטיריאלס ישראל

          כריס ואן דאן אלזן, בכיר בתעשיית הרכב העולמית, מונה כחבר דירקטוריון. צילום ארבה

          ארבה רובוטיקס: כריס ואן דאן אלזן, בכיר בתעשיית הרכב העולמית, מונה כחבר דירקטוריון

          ירון גליצקי. צילום רון קובי

          ירון גליצקי מונה לתפקיד סגן נשיא בכיר ומנהל חטיבת ה-AI בחברת סיוה

          Trending Tags

          • מדורים
            • אוטומוטיב
            • בינה מלאכותית (AI/ML)
            • בטחון, תעופה וחלל
            • ‫טכנולוגיות ירוקות‬
            • ‫יצור (‪(FABs‬‬
            • ‫צב"ד‬
            • ‫שבבים‬
            • ‫רכיבים‬ (IOT)
            • ‫תוכנות משובצות‬
            • ‫תכנון אלק' (‪(EDA‬‬
            • תקשורת מהירה
            • ‫‪FPGA‬‬
            • ‫ ‪וזכרונות IPs‬‬
          • מאמרים ומחקרים
          • צ'יפסים
          • Chiportal Index
            • Search By Category
            • Search By ABC
          No Result
          View All Result
          Chiportal
          No Result
          View All Result

          בית מדורים ‫שבבים‬ האם טכנולוגית הסיליקון פוטוניקס עברה את בחינות הבגרות?

          האם טכנולוגית הסיליקון פוטוניקס עברה את בחינות הבגרות?

          מאת דן יבור
          02 אפריל 2022
          in ‫שבבים‬, TapeOut Magazine
          האם טכנולוגית הסיליקון פוטוניקס עברה את בחינות הבגרות?

          הדמיית שבב עם טכנולוגית סיליקון פוטוניקס איור: מתוך 123RF

          Share on FacebookShare on TwitterLinkedinWhastsapp

          טכנולוגיות שבבי הסיליקון מייצגות בד"כ את אחד מהתחומים הטכנולוגים שהתפתחו במהירות הגבוהה ביותר אך גם כיום כמעט כל המכשירים המודרניים החל מהטלפונים החכמים שלנו וכלה במחשבי העל המהירים בעולם, עדיין מסתמכים על חיווט חשמלי להעברת נתונים – טכנולוגיה שתחילתה בטלגרפים של המאה ה-19. מאז ועד היום קישר חוט נחושת זול ואמין בין כמויות גדולות של טרנזיסטורים ומעגלי תמיכה בשבבים הזעירים גם כאשר הלכו ונעשו צפופים יותר ויותר.

          אולם כיום כאשר אנו מתקרבים במהירות לגבול הפיזי של מזעור שבבים, החסרונות של חוטי נחושת הופכים למשמעותים מאד. רוחב פס מוגבל, זליגת זרם והשראות בין חוטים סמוכים יוצרים צווארי בקבוק עבור מוצרי המחשוב החדשנים. בקרב המתכננים קיימים גם חששות מוצדקים מהשטח שתופסים חוטי נחושת, מהזרם שהם צורכים ומהחום שהם פולטים.

          פתרון אפשרי לבעיות הללו יכול היה להיות בטכנולוגיות מבוססות אור, כמו כבלי סיבים אופטיים, המשתמשים בפוטונים כדי להעביר נתונים במהירות וברוחב פס גבוהים בהרבה. אך העלות הגבוהה הכרוכה בהחלפת חיווט חשמלי במעגלים משולבים בפוטוניקה מתקדמת הוכחה כמחסום למסחור. לכן נדרש פתרון שיאפשר שימוש בטכנולוגיית פוטוניקה תוך התבססות על שיטות ייצור קיימות בנפח גבוה ובעלות נמוכה.

          היתרון הגדול בטכנולוגית סיליקון פוטוניקס. הוא בעובדה שניתן לייצר אותו בדיוק כמו שבבי מחשב רגילים אבל עם תכנון המאפשר להעביר אותות לייזר נושאי נתונים. סיליקון פוטוניקס מסוגל לשאת יותר נתונים תוך צריכת פחות זרם ובלי פליטת חום או גרימה לפגיעה כלשהי באות.

          התאמה לא מושלמת

          למרות שטכנולוגית סיליקון פוטוניקס נראית על הנייר כפתרון מושלם, במשך יותר מ-30 שנה נאבקו מדענים להתגבר על חסרונותיה השונים. בעוד שסיליקון אטום בספקטרום הנראה, הוא שקוף באורכי גל אינפרא אדום המשמשים בשידור אופטי, ולכן הוא טוב בהנחיית אור אך לוקה בפליטת אור. לארס פרנדסן מומחה סיליקון פוטוניקס מהאוניברסיטה הטכנית של דנמרק (DTU) מסביר: "רוחב הפס האלקטרוני של הסיליקון הופך אותו לשקוף בטווח אורכי הגל של התקשורת, אבל זהו רוחב פס בלתי ישיר, מה שגורם לו להיות דל מאוד בפלט". זו הסיבה שהלייזרים המניעים תקשורת אופטית עשויים מחומרים אקזוטיים יותר כמו אינדיום-פוספיד (InP) וגליום-ארסניד (GaAs).

          מחסום נוסף מגיע כאשר, אם אתה מצליח לגרום לסיליקון לפלוט אות אור, אתה מערבב אותו עם אותות אחרים כדי לבצע חישוב. למרבה הצער, הסיליקון גם רע מאוד במשימה זו. "סיליקון סובל מאובדני אות גדולים בהספקים גבוהים, כלומר היכן שפוטונים רבים נמצאים במוליך גל הסיליקון".

          סיליקון פוטוניקס של היום

          למרות החסרונות הללו, כמה התקני סיליקון פוטוניקס יצאו לשוק. חברת Luxtera מקליפורניה גברה על מתחרותיה כשהחלה לשווק את מוצרי התקשורת האופטיים שלה בשנת 2008. הפתרון שלה התבסס על שבבי סיליקון זעירים עם לייזרים InP)) מובנים ומובילי גל סיליקון שיכלו להעביר נתונים במהירות של עד  Gbps 100 בין מחשבים באמצעות סיבים אופטיים בעובי של כמה מילימטרים בלבד".

          "מפעילי מרכזי נתונים עובדים בקדחתנות כדי לספק את רוחב הפס של הרשת כדי לתמוך בביקוש הבלתי יודע שובע של העולם לנתונים", הסביר רון הורן מלוקסטרה. "לוקסטרה סיפקה כבר יותר ממיליון מקלטי משדר אופטיים, כולל פתרונות של  Gbps 100 בנפח גבוה מאוד."

          ענקית הטכנולוגיה אינטל השיקה את הטכנולוגיה שלה בשנת 2016. גם IBM, סיסקו ואחרות עובדות על טכנולוגיה דומה, ואין ספק שחיבורים אופטיים יגרמו לטכנולוגיית הסיליקון פוטוניקס להשפיעה על ביצועיהם של מתגי תקשורת מהירים.

          עם זאת, חיבורים אופטיים למתגי תקשורת הם רק ההתחלה. טכנולוגית הסיליקון פוטוניקס תתקדם ותחדור ליותר ויותר מחשבים ככל שהטכנולוגיה תתבגר ותאפשר למחשבי-על להגיע למהירות גבוהה יותר (1018 חישובים לשנייה) סביב כוח העיבוד של המוח האנושי ברמה העצבית. בשנת 2015, תיארו חוקרים אמריקאים במאמר שפורסם בירחון Nature כיצד הצליחו להדגים את המעבד ההיברידי הפוטוני-אלקטרוני הראשון שמשתמש באור לתקשורת מהירה במיוחד. המעבד כלל אריזה בעלת  שתי ליבות מעבד עם יותר מ-70 מיליון טרנזיסטורים ו-850 רכיבים פוטוניים על גבי שבב בגודל x 6 3 מ"מ, הוא היה הראשון לשלב חיבורים פוטוניים, או כניסות ויציאות (I/O) הנדרשות כדי לדבר עם שבבים אחרים. באופן מדהים, לשבב היתה צפיפות רוחב פס של  Gbps 300 ל-2 mm, שיפור של פי 10 עד 50 במיקרו-מעבדים אלקטרוניים בלבד.

          יחד עם זאת, ההישג היה כרוך במגבלה משמעותית. הצוות היה צריך להשתמש באור לייזר שנוצר חיצונית כדי להאיר את השבב. עדיין נדרשה התקדמות משמעותית בפיתוח ושילוב לייזרים על-שבב לפני המסחור. עד לאחרונה ניתן היה לחבר מקורות אור לייזר לסיליקון רק בתהליכי ייצור מסובכים ומשוכללים. אבל לאחרונה גרגור קובלמולר וג'ונתן פינלי פיזיקאים מהאוניברסיטה הטכנית של מינכן עשו פריצת דרך משמעותית, ופיתחו תהליך להפקדת ננולייזרים ישירות על שבבי סיליקון. הצוות אייד שכבה דקה של תחמוצת סיליקון על פרוסת הסיליקון, ואז חרט בה חורים זעירים. לאחר מכן, הם גידלו ננו-חוטי GaAs עצמאיים מתוך החורים הללו. התוצאה! ננו-חוטי לייזר דקים פי 1,000 משערת אדם. אומר קובלמולר: "הגישה שלנו היא חדשנית ומציגה אינטגרציה סלקטיבית של ננולייזרים על פלטפורמת סיליקון."

          יתרונות בריאותיים

          מרכזי עיבוד נתונים ותעשיית ה-IT לא יהיו המרוויחים היחידים מסיליקון פוטוניקס. CARDIS (איתור מחלות לב וכלי דם בשלב מוקדם בעזרת טכנולוגיה המשלבת סיליקון פוטוניקס) הוא פרויקט של האיחוד האירופי הבוחן את השימוש בסיליקון פוטוניקס לזיהוי אנשים בסיכון למחלות לב וכלי דם. המטרה היא לבנות מכשיר נייד בעלות נמוכה הדומה לסורק סופרמרקט ידני, המסוגל להעריך את הסימנים החיוניים של הלב בלחיצת כפתור אחת. הפרויקט מתבסס על מדידות רטט ויברומטר לייזר משולב של סיליקון פוטוניקס מרובה אלומות ללא מגע במשטח כדי למקד ולהעריך בקלות עורקים שטחיים. "שבב אלקטרוני לא יכול לעשות את העבודה מכיוון שהוא אינו מאפשר זיהוי ללא מגע של תנועת עור ברמת ננומטר", מסביר מתאם הפרויקט רואל באטס מאוניברסיטת גנט. "השבב המשולב של סיליקון פוטוניקס מכיל את כל הפונקציונליות האופטית של מד רטט דופלר לייזר.באטס צופה שימוש בטכנולגיה במספר יישומים נוספים בתחום הרפואה כמו למשל ביצוע סקר וניטור גלוקוז רציף לחולי סוכרת, חישת יונים בזיעה וניתוח נשימה. כל היישומים הללו מסתכמים בשילוב חיישני סיליקון פוטוניקס, ולכן ניתן להנדס מכשירים רבים אחרים, כמו חיישני Lidar המשמשים כלי רכב אוטונומיים או חישה כימית לניטור סביבתי. "האינטרנט של הדברים ידרוש מיליארדי חיישנים מבוזרים בכל מקום בחברה שלנו. סיליקון פוטוניקס תהיה מועמדת חזקה לאפשר זאת". מוסיף פרנדסן.

          לסיכום ניתן לומר כי סיליקון פוטוניקס צפויה לגרום לשינוי משמעותי במגוון ישומים כולל מחשבי-על, מרכזי שרתים, ישומי IOT וחיישנים לאבחון מחלות, ניטור הסביבה או אפילו לזיהוי חומרי נפץ.

          כנס ChipEx2022 יקדיש השנה מסלול הרצאות להצגת הטכנולוגיות החדישות ביותר לתחום הסיליקון פוטוניקס.

          תגיות סיליקון פוטוניקס
          דן יבור

          דן יבור

          נוספים מאמרים

          מנכ
          ‫שבבים‬

          אנבידיה ואינטל ישתפו פעולה בפיתוח תשתיות בינה מלאכותית ומחשוב אישי * אנבידיה תשקיע 5 מיליארד ד' באינטל

          צעדים וצעדי נגד בין ארה
          ‫שבבים‬

          סין פתחה בחקירת אפליה נגד צעדי ארה"ב בתחום השבבים

          חברי הנהלת פרוטאנטקס. צילום יחצ
          ‫שבבים‬

          פרוטאנטקס השלימה גיוס של 51 מליון דולר כולל מסמסונג וarm

          תהליך ייצור. איור: אבי בליזובסקי באמצעות IDEOGRAM.AI
          ‫שבבים‬

          חיובית לטכנולוגיות AI: ציוד ייצור השבבים בטייוואן צפוי להכפיל את עצמו ב־2025

          הפוסט הבא
          מעגלים מודפסים. אילוסטרציה: depositphotos.com

          פי.סי. בי מדווחת על המשך צמיחה בתחום המעגלים המודפסים

          כתיבת תגובה לבטל

          האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

          • הידיעות הנקראות ביותר
          • מאמרים פופולאריים

          הידיעות הנקראות ביותר

          • הבנק HSBC ו־IBM הדגימו לראשונה בעולם מסחר אלגוריתמי…
          • מנכ"לי אינטל ואנבידיה במסיבת עיתונאים משותפת:…
          • עופר גרינברגר מונה למנכ"ל ונשיא אפלייד מטיריאלס ישראל
          • הסטארטאפ החדש של אמנון שעשוע בתחום ה־AI גייס מאות…
          • אנבידיה תשקיע עד 100 מיליארד דולר ב־OpenAI – שותפות…

          מאמרים פופולאריים

          • מסטארטאפ ניישן לסמיקונדקטור ניישן: כיצד הפכה ישראל…
          • ענבר דג – דג נדיר בתעשיית השבבים
          • אתגרי תכנון שבבים ב – 1.8 ננומטר
          • מקרה קלרנה : האם הרומן עם הבינה מלאכותית הסתיים בבגידה?
          • הקאמבק הגדול של השיחה הטלפונית

          השותפים שלנו

          לוגו TSMC
          לוגו TSMC

          לחצו למשרות פנויות בהייטק

          כנסים ואירועים

          כנסים ואירועים

          כנס ChipEx2025 יערך ב-13-14 במאי, 2025. הכנס מיועד לכל העוסקים בתעשיית הסמיקונדקטור  כולל מהנדסים, מומחים מקצועיים ובכירים.

          לחץ לפרטים

          הרשמה לניוזלטר של ChiPortal

          הצטרפו לרשימת הדיוור שלנו


            • פרסם אצלנו
            • עיקר החדשות
            • הצטרפות לניוזלטר
            • בישראל
            • צור קשר
            • צ'יפסים
            • Chiportal Index
            • TapeOut Magazine
            • אודות
            • מאמרים ומחקרים
            • תנאי שימוש
            • כנסים
            • אוטומוטיב
            • בינה מלאכותית
            • בטחון, תעופה וחלל
            • ‫טכנולוגיות ירוקות‬
            • ‫יצור (‪(FABs‬‬
            • ‫צב"ד‬
            • ‫רכיבים‬ (IOT)
            • ‫שבבים‬
            • ‫תוכנות משובצות‬
            • ‫תכנון אלק' (‪(EDA‬‬
            • ‫‪FPGA‬‬
            • ‫ ‪וזכרונות IPs‬‬

            השותפים שלנו

            כל הזכויות שמורות Chiportal (c) 2010 תנאי שימוש ומדיניות פרטיות

            דרונט דיגיטל - בניית אתרים, בניית אתרי וורדפרס, בניית אתרי סחר, חנות אינטרנטית, פיתוח אתרים

            No Result
            View All Result
            • עיקר החדשות
            • בישראל
            • מדורים
              • אוטומוטיב
              • בינה מלאכותית (AI/ML)
              • בטחון, תעופה וחלל
              • ‫טכנולוגיות ירוקות‬
              • ‫יצור (‪(FABs‬‬
              • ‫צב"ד‬
              • ‫שבבים‬
              • ‫רכיבים‬ (IoT)
              • ‫תוכנות משובצות‬
              • ‫תכנון אלק' (‪(EDA‬‬
              • ‫‪FPGA‬‬
              • ‫ ‪וזכרונות IPs‬‬
              • תקשורת מהירה
            • מאמרים ומחקרים
            • צ'יפסים
            • כנסים
            • Chiportal Index
              • אינדקס חברות – קטגוריות
              • אינדקס חברות A-Z
            • אודות
            • הצטרפות לניוזלטר
            • TapeOut Magazine
            • צור קשר
            • ChipEx
            • סיליקון קלאב

            כל הזכויות שמורות Chiportal (c) 2010 תנאי שימוש ומדיניות פרטיות

            דרונט דיגיטל - בניית אתרים, בניית אתרי וורדפרס, בניית אתרי סחר, חנות אינטרנטית, פיתוח אתרים

            דילוג לתוכן
            פתח סרגל נגישות כלי נגישות

            כלי נגישות

            • הגדל טקסטהגדל טקסט
            • הקטן טקסטהקטן טקסט
            • גווני אפורגווני אפור
            • ניגודיות גבוההניגודיות גבוהה
            • ניגודיות הפוכהניגודיות הפוכה
            • רקע בהיררקע בהיר
            • הדגשת קישוריםהדגשת קישורים
            • פונט קריאפונט קריא
            • איפוס איפוס