В России начались работы по созданию фотонных устройств для телекома

МонокльHi-Tech

Чипы тянутся к свету

В России начались работы по созданию фотонных устройств для телекома. Но от фотоники ждут большего — новых скоростей передачи информации и колоссальной экономии энергии

Наталья Быкова

Новейшая электроника в Россию всегда поставлялась из-за рубежа, но в последние годы геополитические расклады не позволяют рассчитывать на стабильный импорт. EPA/hannibal Hanschke

В Зеленограде готовят площадку для производства фотонных интегральных схем (ФИС), которые будут применяться в трансиверах — устройствах для приема и передачи данных в сетевом оборудовании. Трансиверы преобразуют оптический сигнал в электрический, проводят его оцифровку и превращают в обычный информационный поток. Они незаменимы в оптических каналах связи, в которых информация передается посредством импульсов света.

Оптические линии, в свою очередь, — это прогрессивное настоящее телекома. Оптоволокно дает десятикратное или даже стократное преимущество в скорости и объеме передачи информации по сравнению с традиционными медными проводами и, несмотря на более высокую себестоимость, скоро полностью вытеснит медь из сегмента, поскольку потребность в передаче все большего объема данных — особенно для начинающего глобальный взлет интернета вещей — постоянно растет.

Распространенность оптоволоконных каналов сегодня можно считать индикатором уровня развития телекоммуникационных сетей. Россия, впрочем, здесь отстает от мировых лидеров. Оптические кабели протянуты в городах-миллионниках, но далеко не по всей территории страны. По данным на июль 2023 года, в РФ проложено всего 0,56 км оптоволокна на душу населения — примерно такие же показатели Китай демонстрировал десять лет назад.

Для развития сети оптических линий — а такие планы, конечно, записаны в стратегии Минцифры — нужна соответствующая инфраструктура. Компоненты для нее в Россию всегда поставлялись из-за рубежа, но в последние годы новые геополитические расклады не позволяют рассчитывать на стабильный импорт. А значит, есть стимул для развития импортозамещения. Опытное производство трансиверов планируется запустить в Зеленограде в 2025 году. Техническое задание на проект фотонных интегральных схем готовил Зеленоградский нанотехнологический центр (ЗНТЦ), он же впоследствии станет производить ФИС и трансиверы. Подрядчиками выступили 10 научных предприятий — изготовителей ключевых элементов: лазера, фотоприемника из германиевых слоев и электронных компонентов для обработки оптического сигнала. Несмотря на то что каждый из этих этапов российские ученые будут проходить впервые, сложностей возникнуть не должно. По словам руководителя технологического направления интегральной фотоники ЗНТЦ Константина Певчих, «сегодняшние цели не прорывные, а догоняющие, четко ложащиеся в сегмент локализации и технологической независимости». Но компания обещает, что это только начало. Созданный год назад в Москве межотраслевой кластер фотоники, участниками которого стали ЗНТЦ, «Кибертех», «Технополис», Московский институт электронной техники, «Сколтех» и еще порядка 40 организаций, нацелен именно на прорывы. Кстати, в этот же период европейский фонд Photon Ventures выделил подразделение PhotonDelta, которое уже привлекает государственные и частные инвестиции для сотен стартапов, работающих над созданием фотонных чипов. Вокруг фотонных технологий сейчас много хайпа, и связан он отнюдь не с сетями 6G и сверхбыстрым интернетом, а с прогнозируемым взрывным ростом вычислительных мощностей компьютеров для обработки задач искусственного интеллекта.

Мощность и энергия

Необходимость «фотонной революции» очевидна: для обучения нейросетей нужны все более производительные чипы, а прогресс микроэлектроники, движимый простым увеличением числа транзисторов на интегральной схеме, приближается к физическому пределу. По данным PitchBook, в 2021 году стартапы, которые специализируются на кремниевой фотонике, привлекли 750 млн долларов инвестиций — вдвое больше, чем в 2020 году, и в 42 раза больше, чем в 2016-м. Старший аналитик компании по новым технологиям Брендан Берк ожидает, что фотонные процессоры станут использоваться в центрах обработки данных уже в 2025 году, заняв к этому времени объем рынка, эквивалентный 3 млрд долларов, с перспективой быстрого роста.

Главный ожидаемый профит инновации — увеличение скорости обработки информации минимум на четыре порядка. В фотонных процессорах для передачи и обработки данных используются не электроны, а фотоны (традиционные металлические соединения в чипах потребуется заменить на световые волноводы). Они передают информацию буквально со скоростью света — около 300 тыс. километров в секунду, в то время как скорость электрического импульса по чипу определяется временем перезарядки цепи и оказывается в 20–30 раз меньше. Кроме того, частота оптического излучения позволяет создать большее число каналов связи, а следовательно, производить больше операций в секунду.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Кто открыл лазейки в вузы Кто открыл лазейки в вузы

Школьные олимпиады становятся местом отработки способов незаконного поступления

Монокль
Кнут Гамсун Кнут Гамсун

Кнут Гамсун говорил от имени нации и тем сильно её скомпрометировал

Дилетант
Насколько вы интернет-зависимы? Насколько вы интернет-зависимы?

Узнайте себя лучше и разберитесь, насколько вы зависите от виртуального мира

Psychologies
Банк России намерен регулировать покупку квартир в рассрочку Банк России намерен регулировать покупку квартир в рассрочку

Рассрочка для квартир – полезный инструмент продаж, хотя и несет в себе риски

Ведомости
Годовые кольца: 325 Годовые кольца: 325

Первый Вселенский собор в Никее и Колосс Константина: 325 год в событиях

Вокруг света
Банановые перспективы российских субтропиков Банановые перспективы российских субтропиков

Инвесторы хотят импортозаместить экзотические фрукты

Агроинвестор
Буль-буль Буль-буль

Фантастический рассказ Владислава Кулигина «Буль-буль»

Знание – сила
Дейнотерий – слон с берегов Дона Дейнотерий – слон с берегов Дона

Слоны – одни из самых стабильных в эволюционном плане животных...

Наука и техника
Пифагор, или Теорема с одним неизвестным Пифагор, или Теорема с одним неизвестным

«Нет ни одной детали в жизни Пифагора, которая не была бы опровергнута»

Дилетант
Рабби Давид из люфтваффе Рабби Давид из люфтваффе

В 2019 году Бундестаг одобрил введение в Германии военного раввината

Дилетант
Стимулы вместо принуждения Стимулы вместо принуждения

Чем биржевая торговля сельхозпродукцией может быть интересна бизнесу

Агроинвестор
Установка для очистки отработанных масел УОМ-3М(100) Установка для очистки отработанных масел УОМ-3М(100)

Как установка УОМ-3М(100) очищает отработанное моторное масло

Наука и техника
Золотой век английской карикатуры Золотой век английской карикатуры

«Отечество карикатуры и пародии» — об Англии Георгианской эпохи

Дилетант
Автономный шестилапый робот «MICROBRO» Автономный шестилапый робот «MICROBRO»

Как создать ровер, который сам везет ваш багаж туда, куда вам нужно?

Наука и техника
Поверив Гомеру… Поверив Гомеру…

Действительно ли Троя — это тот город, о котором идёт речь в «Илиаде»?

Дилетант
Между фугой и фуззом Между фугой и фуззом

Современные композиторы, ломающие жанровые барьеры

Weekend
Карманные мозги, что управляют всем: микроконтроллеры от первых 4-бит до IoT-революции Карманные мозги, что управляют всем: микроконтроллеры от первых 4-бит до IoT-революции

История микроконтроллеров от их зарождения до современных тенденций

Наука и техника
Алексей Сазанов: Ожидания от налоговых новаций в целом оправдались Алексей Сазанов: Ожидания от налоговых новаций в целом оправдались

Замминистра финансов Алексей Сазанов — о налоговых реформах и их результатах

Ведомости
Архив богини Фауны Архив богини Фауны

Зоологический музей Московского университета – «отражение самой природы»

Знание – сила
«Пишите… А. Куприн» «Пишите… А. Куприн»

Эмиграция сложилась для Куприна не просто трудно, а скорее — трагически

Дилетант
Узорочье древних славянок Узорочье древних славянок

Древняя мода: как выглядела одежда на Руси до XIII века

Знание – сила
Мир экзопланет: самые странные экзопланеты Мир экзопланет: самые странные экзопланеты

Как появляются пульсарные планеты, планеты-зомби и бланеты

Наука и техника
Земля на стыке гипотез Земля на стыке гипотез

Земля в процессе своего развития расширялась или сжималась?

Знание – сила
Маленькие шаги к переменам Маленькие шаги к переменам

Интервью с создателем инклюзивных раскрасок и игрушек Натальей Пониной

Лиза
Вяземские Вяземские

Происходивший от Рюрика княжеский род Вяземских известен ещё со Средневековья

Дилетант
Сделать посетителя немного исследователем Сделать посетителя немного исследователем

Что отличает современные музеи? Открытость и исследовательский подход

Знание – сила
Традиционная стабильность Традиционная стабильность

Какое место в энергетике будущего будут занимать уголь, нефть и газ

Ведомости
Главное – остаться незамеченным Главное – остаться незамеченным

В чем состоит военная (а возможно, и не только) хитрость стелс-технологии?

Наука и техника
Американские горки Американские горки

Группа БКС возобновила торги американскими бумагами через свой инвестбанк

Ведомости
Медвежий угол Медвежий угол

Как оргкомитет московской Олимпиады-80 зарабатывал – рубли и валюту

Ведомости
Открыть в приложении