في الواقع، في عام 2015، باحثون أمريكيون في ثلاث جامعات لتطوير رقاقة الضوئية، ويمكن استخدام ما يصل الى نقل البيانات، وأسرع بشكل كبير من رقائق السابقة، كما خفضت استهلاك الطاقة إلى حد كبير. ويدعي الباحثون أن هذه هي المرة الأولى نماذج ناضجة، نقل البصري للمعالج البيانات. في كل مليمتر مربع من معالجة البيانات معدل رقاقة تصل 300Gbps، 10 مرات أو حتى 50 مرات أسرع من معالجات القياسية التقليدية. الباحثين مع 70 مليون ترانزستور، والعناصر الضوئية 850 ( لإرسال واستقبال الضوء) تتكون من اثنين من نوى المعالج، ورقاقة كامل وفقط 3 × 6 ملم.
في 1940s، وغرفة الكمبيوتر الكبيرة و، مع جهاز الكمبيوتر اليوم عندما كان الكمبيوتر مختلفة جدا، ولكن الطريقة التي نقل البيانات يتم تمرير نفس الإشارات الإلكترونية في خط المعادن. إنتل IBM وغيرها من الشركات رقاقة كانوا يدرسون الضوئيات السيليكون (الضوئيات السيليكون)، ولكنها لم تستخدم حقا تجاريا. بيركلي حرم جامعة كولورادو، ومعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، بولدر حرم الباحثون في جامعة كولورادو قد وضعت أول رقاقة الضوئية هو طفرة كبيرة، ويتوقعون أنه بحلول 2017 في أول نسخة تجارية من الاختبار يمكن أن يكون المعالج خفيفة.
في أجهزة الكمبيوتر والهواتف الذكية الحالية ، تنتقل الإشارات الكهربائية في الأسلاك ، وتوصيل المعالجات ، والذاكرة ، والشبكات ، وأجهزة التخزين ، واجهات USB ، إلخ. وتُستخدم الألياف البصرية للاتصال بين البلدان والبلدان. البيانات ، ولكن تكلفتها مكلفة للغاية.
ويأمل باحثون جامعيون أمريكيون في تغيير ذلك ، حيث سيقومون بتركيب مكونات إلكترونية مباشرة على الشريحة واستخدامها لنقل واستقبال الإشارات الضوئية ، حيث يمكن إنتاج كل من معدات تصنيع الرقائق ومكونات السيليكون بهذه الطريقة. يمكن أن ينتشر بسهولة إلى البنية التحتية للحوسبة.
لقد أنتج الباحثون بالفعل منتجات النماذج الأولية في المختبرات ، وإذا ما تم جلب المنتجات إلى السوق ، فسوف يستفيد المستهلكون بشكل كبير ، حيث يتم تركيب آلاف الخوادم في مراكز البيانات ، ويمكن لتقنية الفليونات السليكونية زيادة سرعة الحوسبة ، على أجهزة الكمبيوتر الشخصية والهواتف الذكية. يمكن لسوائل السيليكون أن تكسر عنق الزجاجة في الأداء دون التضحية بعمر البطارية ، فصناعة الحوسبة اليوم تواجه مشكلة عامة: لا يمكن الحصول على رقائق لتشغيلها بشكل أسرع ، فالفوتونات السليكونية لا تعاني من مثل هذه المشاكل ، فهي لا تتطلب رقائق لتشغيلها بشكل أسرع. على العكس من ذلك ، سوف يسمح الباحثون لشريحة السيليكون بنقل البيانات طوال الوقت ولن تكون خاملة ، وذلك لتحسين الأداء الكلي بشكل فعال.
وقال الاستاذ المساعد المسؤول عن تطوير رقاقة فلاديمير ستويانوفيتش التي وضعت أول رقاقة الضوئية قادرة على التواصل مع العالم الخارجي هو انجازا كبيرا، والتسويق، والتحدي الأكبر هو إيجاد وسيلة غير مكلفة لتغليف الرقائق. ويعتقد أنه بسبب اعتبارات التكلفة، وعلى ضوء وسيتم في البداية أن تستخدم تكنولوجيا رقاقة في مركز البيانات، ومن ثم يدخل في جهاز صغير قال ستويانوفيتش: "نتوقع أن رقاقة تعبئتها يكون أول من يدخل مركز البيانات، وبعد ذلك سوف تصبح رخيصة بما فيه الكفاية، في نهاية المطاف شعبية في الهاتف المحمول والكمبيوتر. '
فكرة الباحثين ليست فكرة محضة ، فقد كانت هناك شركتان ناشطان يعملان في مجال تسويق الرقاقات البصرية ، أحدهما هو مختبرات أيار التي تريد تسويق تكنولوجيا الربط البيني الفوتوني ، والأخرى هي شركة سيفي. بناء أعمال جديدة على تصميم رقاقة RISC-V المجاني.
في المستقبل القريب ، يتوقع ستويانوفيتش أن تكون الفوتونات قادرة على توصيل الرقاقات الفردية في الكمبيوتر وتوصيل رقاقة إلى أخرى ، وبالإضافة إلى ذلك ، يمكن لتقنية الفليونات السليكونية تحسين أداء Lidar ، ليزر السيارات بدون سائق. سيتم تحسين أداء أجهزة الاستشعار والتصوير الدماغي وأجهزة الاستشعار البيئية بشكل كبير.
الضوئية السيليكون المتوقع لإعادة كتابة التاريخ، تغير تماما نقل الإشارات الكهربائية أجهزة الكمبيوتر طريقة مجتمعة مقيدة طول الكابل، على سبيل المثال، عندما تكون سرعة انتقال موصل USB قياسي 10 مرات، والحد الأقصى لطول الكابل من 16 قدما وصولا الى الغاز البريطانية 10 اتصال بصري، ولكن لا تحدث هذه المشكلة، أنها أسرع، لا إشارة توهين، تظاهر الجامعة الأميركية نموذجا أوليا متصل رقاقة الضوئية إلى 10 مترا، ويمكن أن تمتد بسهولة إلى كيلومتر.
مع رقاقة السيليكون الضوئية، ليس لديها مركز بيانات الكمبيوتر لإضاعة الوقت في انتظار لأجهزة الكمبيوتر رد آخر قال ستويانوفيتش: "لدينا الحلول البصرية التي تسمح شبكات النفاذ المعالج أسرع"
تنتقل الإشارة الكهربائية عبر السلك المعدني ، ولا يتطلب الاتصال البصري سوى كمية صغيرة من الطاقة ، حيث يمكن للرقاقة أن تزود الطاقة بنفسها ، وهذا يمكن أن ينقذ تكلفة الكهرباء ، ولن تكون هناك مشكلة في ارتفاع درجة حرارة المكونات الإلكترونية.
تصنع الرقاقات الأولية من مواد غير عادية ، فهي تجمع بين السيليكون والجرمانيوم ، وتصعب عملية التصنيع وترتفع التكلفة ، لكن الباحثين قد أحرزوا تقدمًا في الآونة الأخيرة ، وقاموا بتحسين تكنولوجيا الفليونات الضوئية واستخدامها في الرقاقات. المزيد من مادة السليكون.