1965 সালে, ইন্টেলের সহ-প্রতিষ্ঠাতা গর্ডন মুর মুরের আইন প্রস্তাব করেছিলেন, ভবিষ্যদ্বাণী করেছিলেন যে চিপগুলিতে ট্রানজিস্টরগুলির ঘনত্ব প্রতি 18 থেকে 24 মাসে দ্বিগুণ হবে।যাইহোক, কয়েক দশক বিকাশের পরে, সিলিকন-ভিত্তিক বৈদ্যুতিন চিপগুলি তাদের দক্ষতার শারীরিক তাত্ত্বিক সীমাগুলির কাছাকাছি রয়েছে।
ফোটোনিক চিপগুলির উত্থানকে মুরের আইনের সীমাবদ্ধতাগুলি ভেঙে ফেলার মূল উপায় হিসাবে দেখা হয়।
সম্প্রতি, হংকংয়ের সিটি ইউনিভার্সিটির সিটি ইউনিভার্সিটির সহযোগী অধ্যাপক ওয়াং চেংয়ের নেতৃত্বে একটি দল হংকংয়ের চীনা বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকদের সহযোগিতায় লিথিয়াম নিওবেটকে প্ল্যাটফর্ম হিসাবে ব্যবহার করে একটি মাইক্রোওয়েভ ফোটোনিক চিপ তৈরি করেছে।এই চিপ প্রক্রিয়াগুলি দ্রুত সংকেত দেয় এবং অতি-দ্রুত অ্যানালগ বৈদ্যুতিন সংকেত প্রক্রিয়াকরণ এবং গণনার জন্য অপটিক্স ব্যবহার করে কম শক্তি গ্রহণ করে।
গবেষণাটি 29 শে ফেব্রুয়ারি "প্রকৃতি" এ প্রকাশিত হয়েছিল।জানা গেছে যে ইন্টিগ্রেটেড লিথিয়াম নিওবেট মাইক্রোওয়েভ ফোটোনিক চিপগুলি প্রচলিত বৈদ্যুতিন প্রসেসরের চেয়ে 1000 গুণ বেশি দ্রুত নয় তবে কম শক্তি খরচ সহ একটি সুপার ওয়াইড প্রসেসিং ব্যান্ডউইথ এবং অত্যন্ত উচ্চ গণনামূলক নির্ভুলতাও রয়েছে।
ফোটোনিক চিপগুলির ধারণাটি আর অপরিচিত নয় এবং ফোটোনিক চিপগুলির ক্ষেত্রে নতুন প্রযুক্তিগুলি প্রায়শই উদ্ভূত হয়।উদাহরণস্বরূপ, ২০২২ সালের ডিসেম্বরে, সাংহাই জিয়াও টং বিশ্ববিদ্যালয়ের স্কুল অফ ইলেকট্রনিক তথ্য ও বৈদ্যুতিক প্রকৌশল বিভাগের ইলেকট্রনিক ইঞ্জিনিয়ারিং বিভাগের অধ্যাপক জউ ওয়েইউনের নেতৃত্বে একটি দল একটি উদ্ভাবনী ধারণা প্রস্তাব করেছিল যা কম্পিউটেশনাল সায়েন্সের সাথে ফোটোনিকগুলিকে ছেদ করে।তারা উচ্চ-গতির টেনসর কনভোলিউশন অপারেশনগুলিতে সক্ষম একটি নতুন ধরণের ফোটোনিক টেনসর প্রসেসিং চিপ তৈরি করেছে।"ইন্টিগ্রেটেড ফোটোনিক চিপের উপর ভিত্তি করে" হাই-অর্ডার টেনসর স্ট্রিম প্রসেসিং "শিরোনামে ফলাফলগুলি" প্রকৃতি "এ প্রকাশিত হয়েছিল।
তদুপরি, চীনা গবেষকরা ফোটোনিক ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট, ফোটোনিক ট্রানজিস্টর এবং অপটিক্যাল কম্পিউটিংয়ে উল্লেখযোগ্য অগ্রগতি তৈরি করেছেন।এই অর্জনগুলি কেবল ফোটোনিক চিপ প্রযুক্তিতে চীনের শক্তি প্রদর্শন করে না তবে বৈশ্বিক ফোটোনিক চিপ শিল্পের বিকাশে গুরুত্বপূর্ণ অবদান রাখে।
গত দশকে, ফোটোনিক প্রযুক্তি পরবর্তী প্রজন্মের তথ্য প্রযুক্তি, কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা, স্মার্ট যানবাহন এবং স্বাস্থ্যসেবার জন্য কেন্দ্রবিন্দুতে পরিণত হয়েছে।এটি সম্পর্কিত দেশগুলির দ্বারা আন্তর্জাতিক বাজারে শীর্ষস্থানীয় অবস্থান বজায় রাখার জন্য এটি অন্যতম মূল প্রযুক্তি হিসাবে বিবেচিত হয়।
সহজ কথায় বলতে গেলে, একটি ফোটোনিক চিপ একটি চিপ যা ডেটা অর্জন, সংক্রমণ, গণনা, স্টোরেজ এবং প্রদর্শনের জন্য অপটিক্যাল সংকেত ব্যবহার করে।ফোটোনিক চিপগুলি বর্তমান যুগে মূলত দুটি সুবিধার কারণে: কর্মক্ষমতা এবং উত্পাদন সম্পর্কে অত্যন্ত চাওয়া হয়।
সুবিধা 1: উচ্চ কম্পিউটিং গতি, কম বিদ্যুৎ খরচ এবং কম বিলম্বিতা
Traditional তিহ্যবাহী বৈদ্যুতিন চিপগুলির সাথে তুলনা করে, ফোটোনিক চিপগুলির অনেকগুলি সুবিধা রয়েছে, মূলত উচ্চ গতি এবং কম বিদ্যুৎ ব্যবহারের ক্ষেত্রে।অপটিক্যাল সিগন্যালগুলি আলোর গতিতে প্রেরণ করে, ব্যাপকভাবে বাড়ছে;আদর্শভাবে, ফোটোনিক চিপগুলি বৈদ্যুতিন চিপগুলির চেয়ে প্রায় 1000 গুণ দ্রুত গণনা করে।ফোটোনিক কম্পিউটিং কম শক্তি ব্যয় করে, অপটিক্যাল কম্পিউটিংয়ের বিদ্যুতের খরচ প্রতি বিট (10^-18 জে/বিট) 10^-18 জোলের চেয়ে কম বলে আশা করা যায়।একই বিদ্যুৎ খরচ সহ, ফোটোনিক ডিভাইসগুলি বৈদ্যুতিন ডিভাইসের চেয়ে কয়েকগুণ দ্রুত।
অতিরিক্তভাবে, আলোর সমান্তরাল প্রক্রিয়াজাতকরণ এবং পরিপক্ক তরঙ্গদৈর্ঘ্য বিভাগের মাল্টিপ্লেক্সিং প্রযুক্তির জন্য একটি প্রাকৃতিক ক্ষমতা রয়েছে, ডেটা প্রসেসিং ক্ষমতা, স্টোরেজ এবং ফোটোনিক চিপগুলির ব্যান্ডউইথকে ব্যাপকভাবে বাড়িয়ে তোলে।ফ্রিকোয়েন্সি, তরঙ্গদৈর্ঘ্য, মেরুকরণ রাষ্ট্র এবং হালকা তরঙ্গগুলির পর্যায় বিভিন্ন ডেটা উপস্থাপন করতে পারে এবং হালকা পথগুলি অতিক্রম করার সময় একে অপরের সাথে হস্তক্ষেপ করে না।এই বৈশিষ্ট্যগুলি ফোটনগুলিকে সমান্তরাল কম্পিউটিংয়ে পারদর্শী করে তোলে, কৃত্রিম নিউরাল নেটওয়ার্কগুলির সাথে ভাল ফিট করে, যেখানে বেশিরভাগ কম্পিউটিং প্রক্রিয়া "ম্যাট্রিক্স গুণ" জড়িত।
সামগ্রিকভাবে, ফোটোনিক চিপগুলি উচ্চ কম্পিউটিং গতি, কম বিদ্যুতের খরচ এবং কম বিলম্বিত বৈশিষ্ট্যযুক্ত এবং তাপমাত্রা, বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় ক্ষেত্র এবং শব্দের পরিবর্তনের জন্য কম সংবেদনশীল।
সুবিধা 2: নিম্ন উত্পাদন প্রয়োজনীয়তা
ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট চিপগুলির বিপরীতে, ফোটোনিক চিপগুলির তুলনায় তুলনামূলকভাবে কম উত্পাদন প্রয়োজনীয়তা রয়েছে।এপিট্যাক্সিয়াল ডিজাইন এবং উত্পাদনতে সর্বোচ্চ প্রযুক্তিগত বাধা রয়েছে।আলোর প্রযুক্তিগত রুটে উচ্চ গতি, কম শক্তি খরচ এবং অ্যান্টি-ক্রসস্টালকের মতো সুবিধা রয়েছে যা এটি ইলেকট্রনিক্সের অনেকগুলি কার্যকারিতা প্রতিস্থাপনের অনুমতি দেয়।
চীনের জিন্টং মাইক্রো ইলেক্ট্রনিক্স টেকনোলজির (বেইজিং) কোং, লিমিটেডের সভাপতি সু জুন একবার বলেছিলেন, "ফোটোনিক চিপসকে বৈদ্যুতিন চিপগুলির জন্য প্রয়োজনীয় চরম আল্ট্রাভায়োলেট (ইইউভি) লিথোগ্রাফি মেশিনগুলির মতো অত্যন্ত উচ্চ-শেষ লিথোগ্রাফি মেশিনগুলি ব্যবহার করার দরকার নেই। আমাদের করতে পারি।তুলনামূলকভাবে পরিপক্ক গার্হস্থ্য উপকরণ এবং সরঞ্জাম ব্যবহার করে এগুলি উত্পাদন করুন। "
ফোটোনিক চিপগুলি বৈদ্যুতিন চিপগুলি প্রতিস্থাপন করবে কিনা সে সম্পর্কে, বৈদ্যুতিন চিপগুলির মুখোমুখি বর্তমান বাধাগুলি বোঝা গুরুত্বপূর্ণ।
বৈদ্যুতিন চিপগুলির জন্য প্রথম চ্যালেঞ্জ হ'ল মুরের আইনের সীমাবদ্ধতা।গত প্রায় 50 বছরে, ট্রানজিস্টরগুলির ঘনত্ব প্রতি 18-20 মাসে দ্বিগুণ হতে পারে, তবে শারীরিক দৃষ্টিকোণ থেকে, একটি পরমাণুর আকার 0.3 ন্যানোমিটারের কাছাকাছি।যখন সেমিকন্ডাক্টর প্রক্রিয়াটি 3 ন্যানোমিটারে পৌঁছায়, এটি শারীরিক সীমার খুব কাছাকাছি, প্রতি 18-20 মাসে দ্বিগুণ হওয়া চালিয়ে যাওয়া প্রায় অসম্ভব হয়ে পড়ে।