2020是充滿挑戰(zhàn)的一年,但也是新技術(shù)層出不窮,新應(yīng)用逐漸商用的一年。商業(yè)航天喜訊不斷、量子技術(shù)未來(lái)可期、硅光“熱”成為新常態(tài),種種新技術(shù)成為大眾口中“網(wǎng)紅”詞匯。今天小K也帶大家把這幾位“網(wǎng)紅”新技術(shù)簡(jiǎn)單盤(pán)點(diǎn)下:
01 航天市場(chǎng)還可以更熱嗎?
截至6月23號(hào),我國(guó)第55顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射成功并順利入軌, 我國(guó)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),太空集結(jié)完畢。
伴隨著當(dāng)前眾多低軌寬帶通信星座計(jì)劃的發(fā)布,國(guó)際太空市場(chǎng)沸沸揚(yáng)揚(yáng),異常火爆。
Elon Mask的全球星鏈計(jì)劃(Starlink)以及一箭60星技術(shù),將幫助他在2020年底或?qū)碛?600顆衛(wèi)星,成為全球最大的衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)公司。
把目光投向國(guó)內(nèi),新基建的“衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)”,是現(xiàn)在行業(yè)關(guān)注的熱點(diǎn)。
作為支撐“衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)”的低軌寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)將有效的彌補(bǔ)地面移動(dòng)通信系統(tǒng)的不足之處,真正的實(shí)現(xiàn)天地網(wǎng)絡(luò)一體化,改變我們的生活。因此相比傳統(tǒng)衛(wèi)星通信,由“衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)”商業(yè)模式帶來(lái)了全新的技術(shù)挑戰(zhàn),行業(yè)需要從規(guī)模、成本、交付時(shí)間、用戶體驗(yàn)等各方面考慮衛(wèi)星、地面信關(guān)站和用戶終端的研制和生產(chǎn)。
02 量子技術(shù)的未來(lái)
是德科技在2020年一直在量子計(jì)算領(lǐng)域繼續(xù)前行。2020年3月,是德科技收購(gòu)了麻省理工(MIT)下的專(zhuān)注于量子計(jì)算的初創(chuàng)企業(yè)Labber, 并對(duì)其進(jìn)行了整合。在今年Keysight World前沿研究的講臺(tái)上,您將看到原Labber 研發(fā)經(jīng)理,現(xiàn)Keysight 量子事業(yè)部研發(fā)經(jīng)理Simon Gustavsson親自講解量子計(jì)算的體系結(jié)構(gòu)。
量子計(jì)算被視作未來(lái)挑戰(zhàn)通用計(jì)算機(jī)算力極限的重要技術(shù)。量子計(jì)算具有革新計(jì)算的潛力,可以解決經(jīng)典計(jì)算機(jī)無(wú)法解決的問(wèn)題。
如今,研究人員已經(jīng)使用數(shù)十個(gè)量子比特實(shí)施了原理證明算法,但是隨著量子處理器規(guī)模的擴(kuò)大,控制所需基礎(chǔ)設(shè)施的復(fù)雜性將會(huì)增加。在本演講中,Simon將討論與設(shè)計(jì),制造,調(diào)試和控制量子器件有關(guān)的要求和挑戰(zhàn)。
是德科技的量子解決方案產(chǎn)品組合包括一個(gè)可擴(kuò)展的高性能量子比特控制系統(tǒng)。
該系統(tǒng)與 Labber 軟件配合,可以完成儀器控制、信號(hào)生成、量子位校準(zhǔn)和器件測(cè)試等任務(wù)。通過(guò)結(jié)合使用這些解決方案,客戶可以在當(dāng)前新興的量子平臺(tái)上準(zhǔn)確、高效地實(shí)施量子算法。
03HOT硅光
硅光,即采用激光束代替電子信號(hào)傳輸數(shù)據(jù),將光學(xué)器件與電子元件整合在一個(gè)獨(dú)立的微芯片中,在硅片上用光取代銅線作為信息傳導(dǎo)介質(zhì),以提升芯片與芯片間的連接速度。
光模塊架構(gòu)主要由光源、調(diào)制器、光纖/波導(dǎo)、探測(cè)器等幾部分組成,傳統(tǒng)工藝需要依次封裝電芯片、光芯片、透鏡、對(duì)準(zhǔn)組件、光纖端面等器件,最終實(shí)現(xiàn)將調(diào)制器、接收器以及無(wú)源光學(xué)器件等高度集成。
相比傳統(tǒng)分立式器件,硅光技術(shù)下的光模塊基于 CMOS 制造工藝,在硅基底上利用蝕刻工藝可以快速加工,使得體積大幅減小,材料成本、芯片成本、封裝成本進(jìn)一步優(yōu)化,同時(shí),硅光技術(shù)可以通過(guò)晶圓測(cè)試等方法進(jìn)行批量測(cè)試,測(cè)試效率顯著提升。
硅基光優(yōu)勢(shì):
光信號(hào)在傳輸過(guò)程中衰減小且傳輸帶寬高,可得到超快速率和高抗干擾特性傳輸信號(hào)
利用已有的微電子技術(shù)在大規(guī)模 CMOS 集成、低能耗、低成本等方面的優(yōu)勢(shì)
在硅芯片上集成光傳輸通道的工藝難度相對(duì)較低
以硅材料為襯底,實(shí)現(xiàn)硅光,電,其他材料(主要指 III-V)等的 CMOS 集成
雖然看起來(lái)硅光產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程和傳統(tǒng)光模塊幾乎齊頭并進(jìn),硅光器件目前在整個(gè)傳輸市場(chǎng)上其實(shí)只占據(jù)了 10% 的份額,它面臨的最大競(jìng)爭(zhēng)依然來(lái)自于傳統(tǒng)的 InP和 GaAs 分立和集成器件/模塊,傳統(tǒng)產(chǎn)品由于技術(shù)路線比較成熟,市場(chǎng)化時(shí)間較長(zhǎng),應(yīng)用也更普及,所以市場(chǎng)規(guī)模也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于硅光市場(chǎng)。
硅光的前路漫漫,還需要依賴于 CMOS 兼容工藝,實(shí)現(xiàn)大量生產(chǎn)制造,分?jǐn)偝杀荆罱K在晶圓級(jí)制造,封裝和測(cè)試技術(shù)上有競(jìng)爭(zhēng)力,成為“后摩爾時(shí)代”的領(lǐng)軍技術(shù)力量。
Keysight World 2020前沿研究的講臺(tái)邀請(qǐng)到重慶聯(lián)合微電子中心技術(shù)總監(jiān)馮俊波博士,他的演講摘要如下:硅基光電子技術(shù)由于其和微子兼容的生態(tài)體系,可以緊密與微電子結(jié)合,這也是硅基光電子技術(shù)強(qiáng)大生命力的來(lái)源。通過(guò)與微電子結(jié)合獲得源源不斷的應(yīng)用需求和技術(shù)革新。微電子技術(shù)一方面推動(dòng)了硅基光電子技術(shù)的發(fā)展,但由CMOS技術(shù)是一種大規(guī)模生產(chǎn)制備技術(shù),巨額的設(shè)備及研發(fā)投入,巨大的產(chǎn)能給硅基光電子技術(shù)的發(fā)展設(shè)置了障礙。尤其在硅基光電子技術(shù)發(fā)展的初期,小的市場(chǎng)份額(與微電子相比)很難與CMOS工藝相匹配,突出的表現(xiàn)就是很難找到合適的硅基光電子芯片研發(fā)和生產(chǎn)平臺(tái)。此次,馮博士將介紹硅基光電子技術(shù)發(fā)和工藝平臺(tái)的現(xiàn)狀,分析其難點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì),同時(shí)介紹CUMEC開(kāi)放平臺(tái)及最新技術(shù)進(jìn)展。