Árið 1965 lagði Gordon Moore, meðstofnandi Intel, til lögs Moore og spáði því að þéttleiki smára á flögum myndi tvöfaldast á 18 til 24 mánaða fresti.Eftir áratuga þroska er þó að kísil-byggð rafræn flís nálgast líkamleg fræðileg mörk getu þeirra.
Litið er á tilkomu ljóseindaflísar sem lykil leið til að brjótast í gegnum takmarkanir laga Moore.
Nýlega þróaði teymi undir forystu dósents Wang Cheng við borgarháskólann í Hong Kong, í samvinnu við vísindamenn frá kínverska háskólanum í Hong Kong, örbylgjuofni ljóseindaflís með því að nota litíum niobate sem vettvang.Þessi flís vinnur merki hraðar og eyðir minni orku með því að nota ljósfræði fyrir mjög hratt hliðstæða rafræn merkisvinnslu og útreikning.
Rannsóknirnar voru birtar í „Nature“ 29. febrúar.Það er greint frá því að samþætt litíum niobate örbylgjuofn ljóseindarflísar eru ekki aðeins 1000 sinnum hraðari en hefðbundnir rafrænir örgjörvar heldur hafa einnig frábær breiða vinnslu bandbreidd og afar mikla reikniaðgerð, með minni orkunotkun.
Hugmyndin um ljóseindaflís er ekki lengur framandi og ný tækni á sviði ljóseindarflísar koma oft fram.Til dæmis, í desember 2022, var teymi undir forystu prófessors Zou Weiwen frá rafrænu verkfræðideild við School of Electronic Information og rafmagnsverkfræði Shanghai Jiao Tong háskóla til nýstárlegrar hugmyndar sem skerða ljósritun við reiknifræði.Þeir þróuðu nýja tegund af ljósritunar tensor vinnslu flís sem var fær um háhraða tensor afturvirkni.Niðurstöðurnar voru birtar í „Nature“ undir titlinum „Hápöntunar tensor straumvinnsla byggð á samþættum ljósmyndaflísum.“
Ennfremur hafa kínverskir vísindamenn gert veruleg bylting í ljóseindum samþættum hringrásum, ljóseindum smári og sjón -tölvunarfræði.Þessi afrek sýna ekki aðeins styrk Kína í ljósritunartækni heldur einnig verulegt framlag til þróunar á alþjóðlegu ljósritunariðnaðinum.
Undanfarinn áratug hefur ljósmyndatækni orðið þungamiðja fyrir næstu kynslóð upplýsingatækni, gervigreind, snjallbifreiðar og heilsugæslu.Það er einnig talið ein helsta tækni til að viðhalda leiðandi stöðu á alþjóðlegum markaði af skyldum löndum.
Einfaldlega sagt, ljóseindaflís er flís sem notar sjónmerki fyrir gagnaöflun, sendingu, útreikning, geymslu og skjá.Ljósmyndaflís er mjög eftirsótt á núverandi tímum aðallega vegna tveggja kosti: afköst og framleiðslu.
Kostur 1: Hár tölvuhraði, lítil orkunotkun og lítil leynd
Í samanburði við hefðbundna rafeinda franskar hafa ljóseindarflísar marga kosti, aðallega hvað varðar mikinn hraða og litla orkunotkun.Ljósmerki senda á ljóshraða, sem eykur hraða mjög;Helst reikna ljósmyndaflísar um það bil 1000 sinnum hraðar en rafrænar flísar.Ljósmyndun neytir minni orku, þar sem búist er við að orkunotkun sjónrænna tölvu verði allt að 10^-18 joules á bita (10^-18 J/bita).Með sömu orkunotkun eru ljósritunartæki hundruð sinnum hraðar en rafeindatæki.
Að auki hefur ljós náttúrulega getu til samhliða vinnslu og þroskaðrar bylgjulengdarskiptingartækni, sem eykur gagnavinnslugetu, geymslu og bandbreidd ljóseindarflísar.Tíðni, bylgjulengd, skautunarástand og áfangi ljósbylgjna geta táknað mismunandi gögn og ljósleiðir trufla ekki hvort annað þegar farið er yfir.Þessi einkenni gera ljóseindir dugleg við samhliða tölvunarfræði og passa vel við gervi taugakerfi, þar sem mest af tölvuferlinu felur í sér „Margföldun fylkis.“
Á heildina litið eru ljóseindarflísar með háan tölvuhraða, litla orkunotkun og litla leynd og eru minna næmir fyrir breytingum á hitastigi, rafsegulsviðum og hávaða.
Kostur 2: Lægri framleiðslukröfur
Ólíkt samþættum hringrásarflísum hafa ljóseindarflís tiltölulega lægri framleiðslukröfur.Hæstu tæknilegu hindranirnar liggja í epitaxial hönnun og framleiðslu.Tæknileg ljósleið hefur kosti eins og mikinn hraða, litla orkunotkun og andstæðingur-stigs, sem gerir henni kleift að skipta um margar aðgerðir rafeindatækni.
Sui Jun, forseti Xinong Microelectronics Technology Kína (Peking) Co., Ltd., sagði einu sinni: „Ljósmyndaflísar þurfa ekki að nota mjög hágæða lithografy vélar eins og Extreme Ultraviolet (EUV) litografívélframleiða þau með tiltölulega þroskuðum innlendum efnum og búnaði. “
Varðandi það hvort ljóseindarflögur komi í stað rafrænna flísar, þá er mikilvægt að skilja núverandi flöskuháls sem snýr að rafrænum flögum.
Fyrsta áskorunin fyrir rafræn flís er takmörkun laga Moore.Undanfarin næstum 50 ár gat þéttleiki smára tvöfaldast á 18-20 mánaða fresti, en frá líkamlegu sjónarmiði er stærð atóms nálægt 0,3 nanómetrum.Þegar hálfleiðari ferlið nær 3 nanómetrum er það mjög nálægt líkamlegu mörkunum, sem gerir það næstum ómögulegt að halda áfram að tvöfalda á 18-20 mánaða fresti.