Fotónica, los procesadores de comunicación de próxima generación

¿Existe la necesidad de iPhones y smartphones fotónicos? Hoy tenemos un tema muy interesante con nuestro invitado Daniel Pérez López, el CTO y Co-Fundador de iPRONICS, fotónica programable.

“Cuando nos referimos a fotónica programable, estamos hablando de la capacidad de primero ser capaces de integrar señales de luz en un chip semiconductor que es ampliamente conocido como fotónica integrada, óptica integrada.” -Daniel Pérez López

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Destacados del Show:

• introducción a Daniel Pérez López Co-fundador y CTO de iPronics
• ¿Qué es la fotónica programable?
• El campo fotónico o el campo de la fotónica integrada, está principalmente limitado a dos segmentos de mercado clave impulsados por el volumen que son los transceptores y los centros de datos
• Uno de los beneficios crecientes de la fotónica es la capacidad de configurar sistemas, en tiempo real basados en la condición ambiental específica y el rendimiento específico
• Tecnología fotónica como una tecnología complementaria a la electrónica
• Daniel describe la estructura del procesador fotónico de iPronics y cómo funciona
• iPronics ha descubierto la miniaturización, creen que reducir el factor de forma es una manera de abrir su producto a un mercado más grande
• ¿Existe la necesidad de iPhones y smartphones fotónicos con un procesador puramente fotónico?
• Daniel enumera las diversas aplicaciones fotónicas incluyendo en sistemas RF
• La co-integración de láseres con los circuitos integrados fotónicos ya no es ciencia de cohetes
• Tecnología mejorada, más pronto que tarde; integrar un eyector de foto de alto rendimiento en el chip ya no es un desafío
• Los láseres suenan geniales, pero la miniaturización o el enfoque en el factor de forma y la entrega de sistemas de alto rendimiento son más prioritarios
• ¿Hay algún producto de iPronics actualmente disponible en el mercado para integración?
• iPronics se está enfocando en el espacio de comunicaciones para comunicaciones basadas en óptica y gestión para comunicaciones RF y el procesamiento de comunicaciones intra centro de datos

Enlaces y Recursos:

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• Visitar el sitio web de iPronics

Transcripción:

Daniel Perez Lopez:

Exactamente. Es una cuestión de costo. Es una cuestión de tiempo, y también es una cuestión del rendimiento que un dispositivo fotónico programable permite. Así que, más allá del prototipado o desarrollo rápido, nosotros en iPronics ciertamente creemos que hay algo más allá de estos beneficios.

Zach Peterson:

Hola a todos y bienvenidos al podcast Altium On Track. Soy su anfitrión, Zach Peterson. Hoy estamos hablando con Daniel Perez Lopez, cofundador y CTO de iPronics. Este es un área interesante que por supuesto es una pasión para mí. Hoy hablaremos sobre fotónica y específicamente sobre chips fotónicos programables. Daniel, muchas gracias por unirte a nosotros hoy.

Daniel Perez Lopez:

Gracias. Es un placer.

Zach Peterson:

Sí, así que las personas que me conocen o que han visto el programa o cualquiera de mis otros videos durante un tiempo saben que vine de la óptica y luego pasé a la electrónica, y lo que haces, creo que es una especie de fusión entre óptica y electrónica. Así que tal vez cuéntanos qué hace iPronics, cuál es tu producto.

Daniel Perez Lopez:

Perfecto. Así que sí, creo que solo para explicar el concepto, cuando nos referimos a fotónica programable, nos estamos refiriendo a la capacidad de primero ser capaces de integrar señales de luz en un chip semiconductor que es ampliamente conocido como fotónica integrada, óptica integrada. Es el campo que nos permite tener transceptores para conexiones a internet para centros de datos y así sucesivamente. Pero cuando tenemos la palabra clave programable, nos estamos refiriendo a algo más, que es la expansión del campo para proporcionar la capacidad de programar secuencias basadas en luz. Así que solo para dar un ejemplo específico, un secreto de integridad fotónica hoy y durante los últimos, diría que 20 años, parece un chip donde integramos guías de onda en lugar de cables. Así que somos capaces de integrar señales ópticas, meterlas en un chip óptico, y somos capaces de realizar algún procesamiento dentro de este secreto integrado fotónico.

Pero lo que estamos habilitando es la programabilidad de esta señal. Así que hay un paralelismo que podemos usar aquí, que es el arreglo de puertas programables en campo, un dispositivo lógico programable en electrónica versus un secreto integrado específico de aplicación en electrónica. Así que iPronics estaría proporcionando este homólogo programable tipo FPGA, pero en este caso con secreto integrado fotónico en lugar de con electrónica.

Zach Peterson:

Así que creo que esto implica que la mayoría de los circuitos integrados fotónicos hasta ahora eran esencialmente estáticos, como los ASICs, como dices.

Daniel Perez Lopez:

Correcto. Como mencioné, entonces el campo fotónico o el campo de la fotónica integrada, está principalmente limitado a dos segmentos de mercado clave impulsados por volumen que son los transceptores y los centros de datos. Entonces, la generación de circuitos de equipos que nos permite mover datos en las redes ópticas y dentro de los centros de datos. Pero la tecnología ha estado madurando durante los últimos 30 años y ha demostrado ser competitiva entre diferentes campos de aplicación desde LIDAR hasta el procesamiento óptico en otros campos como, por ejemplo, la fotónica cuántica o operaciones más clásicas. También es conocido, por ejemplo, que se puede usar la generación y detección de procesamiento de señales RF asistida por secuencias de integridad fotónica. Y también hay una oportunidad allí para la integración de estos sistemas y componentes.

Sin embargo, dado que todos estamos limitados o la tecnología está limitada a diseños específicos de aplicación, entonces el tiempo para llegar al mercado para el desarrollo, es realmente alto y solo hay unas pocas empresas que pueden invertir en estos tipos de ciclos de iteración largos. Sin embargo, la adición de un dispositivo fotónico programable de la misma manera que ocurre con los FPAs en electrónica, es una oportunidad para reducir drásticamente estos tiempos de desarrollo y también el costo total relacionado con el desarrollo de un producto basado en un circuito integrado fotónico.

Zach Peterson:

Ya veo. Entonces, el mercado realmente necesita una solución programable simplemente debido a, supongo, el tamaño limitado del mercado, especialmente para los ASICs, ya sea que los costos de procesamiento y fabricación se reduzcan mucho para todos esos fotónicos específicos de aplicación o tienes que tener una solución programable para poder sacarlo al mercado.

Daniel Perez Lopez:

Sí, sí, exactamente. Es una cuestión de costo. Es una cuestión de tiempo y también es una cuestión de rendimiento que un dispositivo fotónico programable habilita. Así que, más allá del prototipado o desarrollo rápido, nosotros en iPronics ciertamente creemos que hay algo más allá de estos beneficios. Por ejemplo, solo para poner algunas aplicaciones concretas, si piensas en, digamos por ejemplo, un sistema RF de front end que demanda algún tipo de adaptabilidad a notabilidad, flexibilidad, si estás pensando en estaciones base de próxima generación 5G 6G, hay una alta demanda en adaptabilidad y ser capaz de reconfigurar tu sistema en tiempo real basado en las condiciones ambientales específicas o basado en un rendimiento específico que necesitas obtener en un momento u otro. Entonces, la fotónica programable, va incluso más allá de la reducción de costos y tiempo de desarrollo. También se trata del rendimiento clave que habilitará los sistemas de comunicación de próxima generación o procesadores.

Zach Peterson:

Hablando de procesadores de próxima generación, un área donde veo que ese tipo de procesador surge repetidamente, ya sea un procesador cuántico, un procesador fotónico o un procesador fotónico cuántico, es en el procesamiento de IA. Así que chips especializados que podrían ir al centro de datos que pueden conectarse directamente con un enlace óptico entre servidores y luego tienen un alto rendimiento de cálculo y pueden procesar todos estos datos para IA, ¿es ese el tipo de mercado al que apuntan o están apuntando quizás a dispositivos más pequeños que necesitan un alto rendimiento de cálculo que pueden beneficiarse de este tipo de solución frente a, digamos, un pequeño procesador FPGA por una variedad de razones?

Daniel Perez Lopez:

Sí, esa es ciertamente una buena pregunta. Hay muchas empresas en el campo hoy en día que la mayoría de ellas nacieron, diría, en la última década o incluso cinco años, que están persiguiendo estas carreras por hardware de IA fotónico, software de IA fotónico. Hay una discusión dentro de la comunidad, tanto en la industria como en la academia, donde todos están tratando de analizar cuál es el verdadero beneficio de la tecnología fotónica. Como mencionaste, es una sustitución directa de lo que realizamos hoy en día por medios digitales, es una tecnología comparativa que nos permite complementar donde la electrónica no puede entregar. Ciertamente creemos que la tecnología fotónica es una tecnología complementaria a la electrónica. En la mayoría de los casos o en casos de aplicación específicos, no tiene sentido tratar de sustituir una tecnología que ya está funcionando bien para una funcionalidad específica. Así que, en lugar de reinventar la rueda para algo que funciona, en realidad, las personas, los practicantes, los ingenieros de fotónica programable, los ingenieros fotónicos, diseñadores y empresas estarán apuntando a lo que realmente está produciendo el rendimiento de la próxima generación.

En términos de, por ejemplo, mencionaste la IA. Con la IA, puedes intentar apuntar a los datos de multiplicar y acumular en el dominio fotónico o puedes intentar enfocarte en las interconexiones, el movimiento de datos entre los diferentes recursos, DPU y otros sistemas en clústeres de computación, por ejemplo, es una discusión abierta que está hoy en la comunidad. Desde iPronics, en lo que nos hemos enfocado en nuestros primeros tres años ha sido en poder entregar algo tangible a nuestros clientes. Creo que somos una de las pocas empresas que actualmente está sirviendo productos a los clientes hoy en día en lugar de intentar inventar el futuro. Así que ya estamos entregando en el presente y eso nos permite recibir retroalimentación directa de las empresas. Nuestros clientes trabajan en muchos campos diferentes, algunos de ellos en comunicaciones, algunos de ellos en procesamiento de señales puro, algunos de ellos en procesamiento de señales fotónicas RF, y algunos de ellos incluso en computación. Así que estamos muy cerca de todos estos mercados y obteniendo retroalimentación de ellos y trabajando en nuestros productos de próxima generación ya basados en esta retroalimentación.

Zach Peterson:

Entonces, cuando dices que alguien va a usar uno de tus sistemas o uno de tus productos, creo que cuando alguien escucha circuito integrado fotónico, van a intentar poner esto en, digamos, un PCB o ponerlo en un ensamblaje electrónico y van a decir, bueno, ¿cómo consigo una interfaz óptica en el chip? ¿Cómo consigo señales en el chip? ¿Hay una interfaz eléctrica o es todo óptico?

Daniel Perez Lopez:

Esa es una gran pregunta. Así que nuestros procesadores fotónicos hoy en día parecen un sistema de rack donde hemos integrado todo lo que necesitas ahí. Básicamente, toda la electrónica de control que se requiere para impulsar el procesador, tenemos todas las interfaces ópticas, tenemos algo de lógica dentro del dispositivo. En resumen, tenemos la capa fotónica, la capa electrónica y la capa de software encima de todo. Lo que estamos permitiendo a nuestros usuarios, y reconocemos que también lo estamos midiendo, como algunos de ellos tienen un fuerte trasfondo en física, fotónica y equipos ópticos en general. Algunos de ellos nunca han oído hablar de fotónica, por lo que quieren usar el sistema como una caja negra. En este caso, lo que hemos hecho es desarrollar un kit de desarrollo de software que permite a nuestros promotores fotónicos, clientes, usuarios utilizar la tecnología sin la necesidad de ser expertos en el campo.

Así que si tienen un trasfondo general en programación, pueden usar nuestros kits de desarrollo de software de biblioteca para programar sus interconexiones ópticas, conmutadores ópticos, divisores de haz ópticos. Así son capaces de ajustar la amplitud en la fase de la luz si quieren llegar a ese nivel. Pero al mismo tiempo, si solo quieren mantenerse al tanto desde una perspectiva de miembro del sistema, solo quieren un enrutador de conmutación óptica o un filtro óptico. Simplemente ponen las especificaciones y el sistema se programa para ellos. Desde una perspectiva de interacción, puedes introducir y sacar tus señales mediante conectores de fibra óptica. Así que hemos trabajado en interfaces específicas para conectar estas fibras ópticas con los secretos integrados fotónicos con arreglo de fibras. Y también preguntaste sobre las interfaces. Ya estamos desarrollando un sistema que te permite programar señales RF también. Así que ser capaz de mezclar señales RF de alta velocidad junto con señales ópticas. Así que en ese sentido las interfaces parecen conectores RF, arreglos de fibra y luego un puerto de comunicación para comunicarse con la lógica del dispositivo.

Zach Peterson:

Entonces, siendo este un sistema de rack, creo que tiene sentido para el entorno del centro de datos donde todo está en racks. Eso tiene sentido. Otro área donde tiene sentido es en lo militar integrado. Saldrán al campo, instalarán racks y harán básicamente lo mismo que un centro de datos, solo que a menor escala, y estoy seguro de que podemos encontrar algunos otros ejemplos. Ahora, siendo un sistema de rack, por supuesto es muy grande, no portátil a menos que vayas a rodar un rack con un suministro de energía portátil. ¿Cómo tomas eso y luego tal vez lo escalas hacia abajo y eventualmente llevas esta tecnología a dispositivos más pequeños que no tienen que estar montados en rack? ¿Es eso posible? ¿Es eso algo que tienen en el roadmap? ¿Qué piensas sobre esa posibilidad?

Daniel Perez Lopez:

Sí, ciertamente esa es la pregunta. Mencioné antes que probablemente somos una de las pocas empresas en el mercado que ha podido entregar algo y esa ha sido nuestra decisión de proceso, nuestro lema todo el tiempo, poder poner esto en el mercado lo antes posible para que nuestros usuarios, clientes puedan disfrutar de la tecnología antes que después. Es mejor tener algo basado en racks en 2022 en lugar de esperar a 2026 para tener algo con un factor de forma más pequeño. Así que básicamente decidimos que ese era el camino a seguir. Y dicho esto, ya hemos trabajado en la miniaturización del dispositivo.

La mayoría de los problemas o todos los problemas, los desafíos que vienen junto con la reducción del factor de forma ya han sido mitigados por nuestra parte. Nuestras próximas generaciones van a ser más y más pequeñas hasta poder alcanzar los límites fundamentales. Ahora, no creo que los límites fundamentales estén cerca en el futuro. Como mencionaste, ser capaz de miniaturizar el dispositivo dos veces por año, no es algo loco. Y como mencionaste, realmente creemos que reducir el factor de forma también es una manera de abrir puertas a segmentos de mercado adicionales. Hoy en día, el equipo basado en racks te permite estar en laboratorios en universidades, en empresas, en centros de datos, pero miniaturizar el factor de forma sin duda te permite democratizar aún más la tecnología. Así que sí, eso está totalmente en alineación con la empresa.

Zach Peterson:

Sí, hay un chiste que suelo hacer sobre cuántico, que sería realmente genial si pudiéramos tener un iPhone cuántico, pero tienes que tomar todo ese sistema de enfriamiento y el chip en sí y miniaturizarlo al factor de forma de un iPhone. Así que esto por supuesto me hace preguntarme si algún día tendremos un iPhone fotónico o un Galaxy fotónico si eres usuario de Samsung.

Daniel Perez Lopez:

Sí, probablemente eso esté alineado con uno de mis comentarios anteriores es tratar de reinventar lo que ya funciona muy bien. Por ejemplo, ¿por qué? Entonces la pregunta sería ¿por qué necesitamos un smartphone fotónico? ¿Qué tipo de problema estamos tratando de resolver? Por supuesto hoy tenemos esta pantalla, que es tecnología fotónica para la pantalla. Algunos de los teléfonos móviles tienen sensores basados en fotónica, pero si nos referimos a un smartphone fotónico y algo que reemplace totalmente el procesador por un procesador fotónico puro, no creo que tengamos esa necesidad hoy. Así que en lo que nos estamos enfocando ahora es en, nuevamente, escuchar al mercado, ¿cuáles son las necesidades reales? Hasta ahora nadie ha pedido un teléfono basado en fotónica, así que estamos tratando de enfocarnos en, sí, como mencionaste, obtener mejores factores de forma, mejorar la tecnología en general y habilitar la próxima generación.

Por ejemplo, creo que ya que mencionaste teléfonos, un área que creemos que para la fotónica programable es de gran interés es la próxima generación de estaciones de comunicación 5G, 6G. Realmente creemos que la adaptabilidad, la flexibilidad que exigen los nuevos protocolos y también tener un sistema que necesitas dos años para actualizar desde una perspectiva de hardware no va bien con algo que se pide ser extremadamente flexible, actualizable desde el próximo protocolo de generación al siguiente protocolo de generación. Tener la posibilidad de solo actualizar tu hardware por software, y eso solo es posible con la fotónica programable.

Zach Peterson:

Bueno, mencionaste el análogo de un FPGA con fotónica programable, ¿verdad? Entonces, supongo que alguien podría preguntar con razón, bueno, ¿por qué fallaría un FPGA en esa aplicación? ¿Por qué tiene ventaja un chip fotónico programable?

Daniel Perez Lopez:

Sí, sí. Esa es una gran pregunta. Entonces entramos en el territorio de comparar los beneficios de la fotónica versus la electrónica en general, no versus otros enfoques fotónicos. Y para esa pregunta, entonces, donde la fotónica sobresale, es en una amplia variedad de áreas. Como por ejemplo, si estás usando fotónica para asistir sistemas RF, la fotónica te permite proporcionar flexibilidad log, por ejemplo, siendo capaz de crear un filtro reconfigurable que es capaz de trabajar con señales a digamos 28 gigahercios, 37 gigahercios, 10 gigahercios, cinco gigahercios. Ser capaz de hacer eso de una manera reconfigurable con sistemas RF es un verdadero desafío. Así que ser capaz de tener un filtro RF que puedas filtrar en el dominio RF directamente o dominio RF-electrónico, siendo capaz de reconfigurar el ancho de banda y al mismo tiempo la frecuencia central es un desafío para los sistemas RF actuales hoy en día.

Eso es algo en lo que potencialmente la fotónica puede ayudar. ¿Por qué? Porque estás usando un modulador. Obtienes tu señal del dominio RF al dominio fotónico donde tienes toda la flexibilidad que necesitas, y luego puedes volver al dominio RF o de onda milimétrica para tener tu señal convertida y procesada. De manera similar, es posible que quieras tener conexiones de canal de fibra a antena, y entonces en ese caso, tu interfaz ya es óptica. Así que si quieres resolver eso con un FPGA electrónico o un motor electrónico, necesitas convertir tu señal óptica al dominio de corriente actual antes de hacer cualquier tipo de procesamiento.

Si tienes la señal que ya viene en el dominio óptico, puedes beneficiarte de eso y realizar algún procesamiento allí con una preconfigurabilidad masiva. Si te basas en fibra en lugar de en cableado electrónico, también puedes beneficiarte de la baja pérdida de distribución y luego puedes distribuir tu señal en diferentes fibras y áreas. Por supuesto, esta conversación depende de las aplicaciones en las que nos estamos enfocando. En este caso, estamos hablando de oportunidades para futuras estaciones base y comunicaciones 5G, 6G, pero lo mismo se aplicaría a otras aplicaciones.

Zach Peterson:

Entonces, mencionaste, o hablaste de la interfaz entre RF y fotónica, y ya estamos hablando de la interfaz entre electrónica y fotónica, y creo que para algunas personas eso puede ser un poco difícil, pero al menos hay un análogo allí para LEDs y fotodiodos y cosas así que son un poco más intuitivos. Pero, ¿cómo llegas a esa interfaz entre RF y fotónica? ¿Estás haciendo RF sobre fibra pero en el chip?

Daniel Perez Lopez:

Sí, esa es una buena pregunta. Entonces, las dos interfaces clave que necesitas para unir los mundos de RF y fotónica, como mencionaste, son el modulador, donde tienes una entrada RF al modulador y luego el modulador tiene un láser, y en la salida del modulador, lo que tienes es la señal modulada que básicamente lleva el portador óptico como un soporte de desafío, y luego tu información ahora ha saltado de unos pocos gigahercios al dominio óptico, que son frecuencias extremadamente altas. Entonces, si comparas la entrada y la salida del modulador, ahora saltas a 193 terahercios.

Ahora estás en el dominio óptico. Realizas el procesamiento, y luego si tienes un foto eyector, puedes obtener el batido de la señal con el portador y devolver la señal al dominio RF. Así es como las dos interfaces básicas. Para alguien que no está familiarizado con esto, típicamente necesitas en realidad un controlador y obtener el secreto o un secreto que te permite mover tu señal RF al modulador, básicamente necesitas hacer coincidir la impedancia con 50 ohmios dependiendo del modulador que tengas para convertir la señal al dominio óptico. Y de manera similar al fotodiodo. También necesitas tener algún transceptor que sea amplificador si quieres tener tu foto convertida del dominio óptico al dominio electrónico, y luego ser capaz de amplificar la señal para obtener una buena señal.

Zach Peterson:

De acuerdo. Entonces, lo otro que mencionaste es que esencialmente estás modulando una señal láser, si te escuché correctamente. Y lo otro que creo que la gente pensará cuando escuche eso es que todo esto está en el dominio visible, pero no está en el dominio visible. Todo esto está en longitudes de onda de fibra estándar, ¿correcto?

Daniel Perez Lopez:

Sí, sí. Así es. Entonces, ¿qué hay dentro del chip hoy en día en nuestros dispositivos? Estamos incorporando la lógica de procesamiento fotónico programable. Todo, no solo el núcleo óptico reconfigurable, sino también algunos componentes pasivos, algunos bloques de IP reconfigurables, eso es probablemente como los otros bloques específicos de la aplicación están todos juntos dentro de nuestros secretos de integridad fotónica. Nuestro láser hoy no está dentro del secreto de integridad fotónica, pero de nuevo, la tecnología, la tecnología fotónica integrada ha madurado considerablemente durante los últimos 10 años con respecto a la cointegración de láseres con los circuitos integrados fotónicos. Así que ya no es ciencia de cohetes poder poner un láser cointegrado con el chip. Y en respuesta a tu pregunta, si tienes un sistema de radio o fibra, eso significa que una parte del sistema está distribuida, así que tienes una fibra óptica que conecta dos puntos. Podría ser un transmisor en una estación base o una oficina central, podría ser un receptor en una antena o en otro lugar.

Estos dos puntos están conectados a través de un enlace óptico o esto también puede ser dentro de un centro de datos. Puedes tener una fibra óptica conectando un back juntos con el otro. En este caso, estamos hablando de comunicaciones de corto alcance o de largo alcance, y la razón detrás es similar. Estamos usando un camino óptico para poder transicionar una señal de luz que lleva información, y esta información ha sido generada a través de un transceptor que básicamente, o un modulador externo que genera esta señal del otro dominio al dominio óptico. Luego pasamos por la fibra, llegamos a la parte final del enlace, no convertimos la señal, y ahora podemos volver de nuevo al dominio electrónico siendo capaces de usarla. Hoy en día, los moduladores de alta velocidad, los fotodetectores de alta velocidad es una tecnología, es un componente que puede ser integrado dentro del chip y en nuestra secuencia fotónica programable, también estamos integrando moduladores de alta velocidad y fotodetectores.

Zach Peterson:

Entonces, en términos de la estructura del chip, ¿verdad?, entiendo que estás integrando más de los moduladores de alta velocidad y cosas así en el chip, pero luego mencionaste fuentes de luz y también detectores de luz como uno de los desafíos de la integración. Estuve en una conferencia de fotónica de IEEE hace unos cuatro años, y había un panel entero solo sobre este tema de cómo integrar fuentes de luz y detectores de luz en la fotónica de silicio, y eso fue en 2019. Entonces, ¿cuál ha sido el progreso desde entonces? Porque en ese entonces todavía estaban hablando de si cambiamos todo a Saega? ¿Hacemos fotónica dos seis? ¿Cuál ha sido el progreso en eso?

Daniel Perez Lopez:

En cuanto a los detectores, no creo que eso sea un problema ya. Es bien sabido que dentro de la fotónica de sílice lo que haces es integrar tu manual en tu capa manual. Así que este material es accesible para obtener detectores de foto buenos en el chip para crear tus receptores, y es un material compatible con toda la línea base del proceso y demás. Por lo tanto, integrar un foto eyector de alto rendimiento en el chip, no es un desafío. De hecho, están mejorando cada vez más en términos de responsividad, corriente oscura. Así que las dos métricas clave para el equilibrio de comunicación clave. En cuanto al láser, es algo que decidimos que nuestros productos de primera generación no irán con la cointegración de los láseres en el sistema. La primera motivación es que no lo necesitamos para tener un dispositivo completamente funcional. Como mencioné, llegamos a lo esencial para asegurarnos de que el producto que estábamos entregando, el primer procesador fotónico programable comercialmente disponible, permita a nuestros usuarios obtener la tecnología mejorada más pronto que tarde.

La cointegración con láser vendrá una vez que sepamos que este es en realidad el próximo paso para alcanzar un objetivo de factor de forma específico y demás. Pero ciertamente para los factores de forma que estamos considerando para el futuro, podrías pensar en una integración a nivel de ciencia de placas, aún un láser puede ser integrado en un factor de forma tipo mariposa y puedes introducirlo fácilmente. Y al mismo tiempo que estamos hablando, hay al menos tres fundiciones, tres de las principales fundiciones en el mundo ya que ofrecen o están empezando a ofrecer la cointegración de láseres dentro de los sistemas. El nivel de madurez es una tecnología que ha estado ahí por digamos un par de años. Así que tomará un poco más de tiempo obtener procesos completamente estables y los acuerdos lo más altos posible. Y mientras tanto, continuamos trabajando en donde realmente agregamos valor, que es en la capa de software de fotónica programable y en los productos de próxima generación. Basados en fotónica programable.

Zach Peterson:

¿Los clientes han comenzado a demandar o preguntar si ustedes hacen ese nivel de integración, o los clientes aún se están acostumbrando a lo que incluso pueden construir con chips fotónicos y un procesador fotónico grande como este?

Daniel Perez Lopez:

Así que creo que muchas, muchas veces, me han hecho la pregunta de si integramos o no nuestra fuente láser. Mi respuesta siempre es, ¿qué factor de forma necesitas? En lugar de centrarnos en lo que podemos integrar o lo que no podemos integrar, ¿cuál es el factor de forma real? Entendamos cuáles son los objetivos, las metas, los límites. Y nuestro equipo ha estado trabajando durante tres años en miniaturizar las partes clave del sistema que necesitan ser miniaturizadas. Así que hemos estado trabajando en miniaturizar, toda la electrónica de control, las lógicas, el circuito integrado fotónico para mejorar las densidades, el empaquetado, todas las diferentes cosas que también son parte del producto.

El láser, por supuesto, también es parte del producto. Y hasta ahora creo que nos hemos centrado en lo que realmente importa para nuestro factor de forma final. Y creo que las discusiones sobre el láser vendrán seguro a corto plazo y nos estamos preparando para ello, pero no es, creo que al menos para las empresas que son fabulosas, que se centran en desarrollar su valor clave, sus productos clave, creo que el enfoque debería estar en el sistema general y lo que realmente está impulsando el rendimiento final y los factores de forma.

Zach Peterson:

Así que sí, parece que centrarse en el factor de forma te permite seguir empujando los límites en la miniaturización de cada uno de los diferentes componentes y supongo que posponer la integración de láseres directamente en el chip tanto como sea posible hasta que tengas un montón de gente empezando a demandar el iPhone fotónico.

Daniel Perez Lopez:

Sí, exactamente. Tan pronto como veamos que hay un mercado de alto volumen en algo que requiere drásticamente entrar en el tamaño de huella de un sistema integrado fotónico per se, entonces es donde realmente necesitas integrar absolutamente todo. Pero si para el 95% de las aplicaciones restantes, está bien con un dispositivo a nivel de tamaño de placa, nos estamos centrando en entender los parámetros clave al proporcionar la tecnología actual que nos permite avanzar ahora. Y por supuesto, eso pondrá la tecnología, la tecnología fotónica programable, en una situación ideal para una vez que las cointegraciones de láseres con los dispositivos que mencioné que ya está ocurriendo, sea más madura. Va a ser relativamente fácil cointegrar eso con nuestros sistemas.

Zach Peterson:

Así que actualmente estás desarrollando una caja básicamente, creo que la describiste como una caja negra para algunas personas que puedes comprar directamente y luego conectar y empezar a usar. Sin embargo, si indagas en esa caja, por supuesto encontrarás todos estos diferentes componentes. Estoy seguro de que la mayoría de ellos son de venta libre, aparte de, por supuesto, tu procesador. Así que ahora me pregunto, ¿habrá alguna vez una oportunidad para que alguien, digamos, simplemente compre uno de tus procesadores por los otros componentes alrededor de él necesarios para ejecutar el procesador ópticamente justo de venta libre y tal vez construir un sistema personalizado alrededor de tus productos?

Daniel Perez Lopez:
 

Sí, entonces la primera generación de procesador que hemos lanzado al mercado es básicamente un módulo del tamaño de un rack. Es difícil cointegrarlo con otros productos. Esto permite y está permitiendo que algunos de los operadores de telecomunicaciones de primer nivel, por ejemplo, en el mundo, comiencen a trabajar adelante de las posibilidades de la tecnología aunque aún no sea integrable en o con un factor de forma que les permita integrarlo en otros productos. Puede ser, como mencionaste, a menos que estés en un centro de datos o similar, esto les permite comenzar a iniciar el proceso de aprendizaje de la fotónica programable. Es un proceso de aprendizaje realmente rápido, pero ya están trabajando en la generación de funciones, sus algoritmos personalizados encima de los algoritmos base que proporcionamos. Pero totalmente de acuerdo con lo que mencionaste. Lo que estamos desarrollando es equipo basado en tarjetas de próxima generación. Así que es más fácil integrar una tarjeta con diferentes componentes.

Así que en lugar de que piensen en la electrónica de control y todo lo demás, el dispositivo del tamaño de una tarjeta incorporará ya los secretos integrados fotónicos, la electrónica de control necesaria, la lógica necesaria. Entonces solo necesitas preocuparte por lo que importa para tu producto. Si tienes, por ejemplo, digamos que estás desarrollando un sistema intra centro de datos o estación donde quieres tener un enrutador inteligente conectando aceleradores de equipo, interconexiones ópticas, entonces te enfocarás en las interfaces ópticas y la interfaz de comunicación. No necesitas desarrollar nada más. Ya hemos optimizado la electrónica de control para obtener un tiempo de preconfiguración rápido para obtener toda la sincronización entre la capa de software para que tú como usuario puedas enfocarte en lo que realmente puedes aportar valor.

Zach Peterson:

Bueno, entiendo eso, y entiendo que sacar este producto de primera generación al mercado es realmente importante, especialmente para quizás los desarrolladores que quieren construir sobre esto. Supongo que solo me pregunto si alguna vez habría una oportunidad de lanzar algo que esté en formato de módulo para que tenga la integración que estás describiendo con toda la electrónica de control construida alrededor del chip, tenga las interfaces ópticas en algún lugar del módulo, y luego la gente todavía se interfaz a él en un sistema personalizado. Pero creo que tener los módulos ópticos alrededor, o las interfaces ópticas debería decir en ese módulo, lo hace un poco más desafiante porque generalmente en el espacio electrónico, cuando pensamos en un módulo, pensamos en algo que se conecta a un par de conectores de placa a placa y todo es eléctrico, y luego realmente no nos preocupamos por ello. Pero entonces, cuando agregas el elemento óptico, creo que la gente entonces se pregunta, bueno, ¿cómo me conectaría a ese módulo para aprovechar esto, especialmente si mi aplicación no va a ser mejor servida con una unidad montada en rack?

Daniel Perez Lopez:

Hasta ese punto, si piensas en un sistema de tamaño de placa donde tienes un secreto integrado fotónico, tus electrónicos de control y tus periféricos o digamos conectores o puertos, si no tienes una placa de desarrollo sino una placa que puede integrarse dentro de un producto y el producto demanda interconexiones ópticas, entonces dependerá de los volúmenes de los que estemos hablando. Así que para volúmenes específicos que sean lo suficientemente altos, es posible para nosotros simplemente intercambiar los diferentes conectores y adaptar los conectores finales a los usuarios. De lo contrario, una placa de desarrollo completa con los conectores MTP específicos, teniendo con un solo conector, puedes simplemente fluir más de 24, 34, 64 fibras ópticas dentro de un solo conector.

Así que desde una perspectiva de conectividad óptica, creo que es un buen ejemplo. Hoy en día, lo opuesto a eso es, por supuesto, formas no integradas, componentes de mesa, agregación basada en estos componentes de suite. Así que puedes tener tu modulador, puedes tener tu fotodetector, puedes tener componentes que básicamente consumen o toman algunos centímetros por centímetros cuando se distribuyen todos juntos. Y la belleza de nuestros dispositivos integrados es que la mayoría de estos elementos fotónicos están integrados en un solo secreto integrado fotónico de milímetros por milímetros. Así que el fotodetector no está desagregado, los interconexiones no están desagregados, todo lo demás es todo es simplemente compacto.

Zach Peterson:

Entonces, mencionaste el número de fibras ópticas que necesitan interfaz con este tipo de sistema. Voy a asumir que esos son todos tus iOS a los que podrías acceder en el chip. ¿Es correcto?

Daniel Perez Lopez:

Bueno, un motor óptico en general puede tener muchas interfaces diferentes. Así que puedes tener, digamos, puertos ópticos desnudos. Como mencionaste, esto puede ser a través de fibras ópticas. O hay muchas formas diferentes de entrar en el circuito integrado fotónico, pero la fibra óptica es la convencional que interactúa con el mundo exterior. Dentro del circuito integrado fotónico que incorpora moduladores y fotodetectores, otra interfaz que tendrás son entradas y salidas analógicas de RF de alta velocidad. Si también estás habilitando el procesamiento basado en analógico, por ejemplo, para aplicaciones de fotónica de microondas o aplicaciones de RF. Y al mismo tiempo, también puedes tener iOS digitales, así que similares a los que podrías encontrar en un DPO o un procesador en una computadora, siendo capaz de obtener señales digitales dentro del dispositivo del sistema. Y luego tus señales pasan por un convertidor de digital a analógico, y luego el analógico alimentando directamente un modulador. Así que diría que puedes tener tres interfaces para un motor fotónico completo.

Zach Peterson:

Ya veo. Bueno, esto es todo muy interesante. Nos estamos quedando un poco cortos de tiempo, pero creo que para nuestra última pregunta, me gustaría preguntar, ¿qué ves como quizás la próxima generación de estos sistemas? ¿Es solo la miniaturización tu objetivo, o ves que se expande en el factor de forma actual a una gama más amplia de aplicaciones? Tal vez automotriz, tal vez aeroespacial, tal vez cosas médicas como esas? ¿O es una combinación de estos dos o simplemente te impulsan los clientes?

Daniel Perez Lopez:
 

Sí, creo que la respuesta es que estamos impulsados por los clientes, pero al mismo tiempo, por supuesto, estamos estudiando internamente hacia dónde va la tecnología para poder entregar el rendimiento de la próxima generación. En algunos de los campos que mencionaste. Nos estamos enfocando hoy en el espacio de comunicaciones para comunicaciones basadas en óptica y gestión para comunicaciones RF y el procesamiento de comunicaciones intra centro de datos. Pero como mencionaste, también hay muchos campos diferentes donde realmente creemos que la fotónica y en particular la fotónica programable va a poder entregar, será necesaria a continuación. Creo que un sentimiento común de las aplicaciones y protocolos que están apareciendo y apareciendo, es que tienen una cosa en común, que es la flexibilidad y la programabilidad que se requiere. El mundo está cambiando cada minuto en términos de tecnología, aún más lo que se valoraba hace cuatro años.

Ahora ya no se valora más. Las necesidades de comunicación, las necesidades de procesamiento de señales para redes ópticas están creciendo a un ritmo mucho mayor que el que la tecnología puede entregar. Así que va a ser realmente interesante ver en el futuro cuáles son las tecnologías reales que nos permiten seguir creciendo con la misma velocidad que nosotros como sociedad estamos creciendo en muchos, muchos campos de aplicación diferentes. Creemos que la fotónica es el candidato real para complementar la electrónica e impulsar estas aplicaciones e incluso habilitar estas próximas generaciones. Y ciertamente creemos que la fotónica programable va a ser clave para poder poner la tecnología fotónica en manos de esta sociedad.

Zach Peterson:

Bueno, genial. A medida que todo esto se desarrolle, sería genial si pudiéramos tenerte de nuevo en el futuro para discutirlo porque estoy seguro de que será muy interesante y la gente estará ansiosa por escuchar al respecto.

Daniel Perez Lopez:

Sí. Perfecto. Gracias.

Zach Peterson:

Muchas gracias por unirte a nosotros. Hemos estado hablando con Daniel Perez Lopez, cofundador y CTO de iPronics. Asegúrate de revisar las notas del programa para algunos recursos muy interesantes, y podrás aprender más sobre iPronics y sus productos. Si estás viendo en YouTube, asegúrate de presionar el botón de suscribirse. Podrás seguir todos nuestros episodios y tutoriales a medida que salgan. Y por último, pero no menos importante, no dejes de aprender. Mantente en el camino y nos vemos la próxima vez.