フォトニクス、次世代通信プロセッサ

フォトニックiPhoneやスマートフォンは必要ですか？本日は、プログラマブルフォトニクスのCTO兼共同創設者であるDaniel Pérez Lópezをゲストに迎え、非常に興味深いトピックをお届けします。

「プログラマブルフォトニクスとは、まず第一に、統合フォトニクス、統合光学として広く知られている半導体チップに光信号を統合できる能力のことを指します。」-Daniel Perez Lopez

今すぐチューニングして、最後まで視聴してください。見逃したくない内容ですよ！

このポッドキャストを聴く：

このエピソードをダウンロードする

ビデオを見る：

 

ハイライト：

• iPronicsの共同創設者兼CTOであるDaniel Perez Lopezの紹介
• プログラマブルフォトニクスとは何か？
• フォトニック分野、または統合フォトニック分野は、主にトランシーバーとデータセンターという2つの主要な市場セグメントに限定されています
• フォトニクスの成長する利点の1つは、特定の環境条件と特定のパフォーマンスに基づいてリアルタイムでシステムを設定できる能力です
• フォトニクス技術は、電子技術を補完する技術として
• DanielはiPronicsのフォトニクスプロセッサの構造とその機能について説明します
• iPronicsは小型化を実現しました。彼らは、フォームファクターを小さくすることが製品をより大きな市場に開放する方法だと信じています
• 純粋なフォトニクスプロセッサを搭載したフォトニックiPhoneやスマートフォンは必要ですか？
• Danielは、RFシステムを含むさまざまなフォトニクスアプリケーションを列挙します
• フォトニクス統合回路とレーザーの共同統合はもはやロケット科学ではありません
• 高性能フォトイジェクタをチップに統合する技術は、遅かれ早かれ、もはや課題ではありません
• レーザーはクールに聞こえますが、フォームファクターの小型化や高性能システムの提供に焦点を当てることがより優先されます
• 現在、棚から取り出して統合できるiPronics製品はありますか？
• iPronicsは、光ベースの通信とRF通信の管理、およびデータセンター内通信の処理に焦点を当てています

リンクとリソース：

• 関連記事を読む:
  • PCB設計におけるシリコンフォトニクス統合の課題
  • 量子コンピューティングの電子工学対フォトニクス：新しいチップがバランスを変える
  • PCB設計における光インターコネクト：2020年以降の進展
• LinkedInでDaniel Pérez Lópezとつながる
• iPronicsのウェブサイトを訪れる

トランスクリプト：

Daniel Perez Lopez:

まさにその通りです。それはコストの問題であり、時間の問題であり、また、プログラマブルなフォトニックデバイスが可能にする性能の問題でもあります。したがって、プロトタイピングや迅速な開発を超えて、iPronicsではこれらの利点を超えた何かがあると確信しています。

Zach Peterson:

皆さん、こんにちは。Altium On Trackポッドキャストへようこそ。私はあなたのホスト、Zach Petersonです。今日はiPronicsの共同創設者兼CTOであるDaniel Perez Lopezと話しています。これはもちろん私の情熱である興味深い分野です。今日はフォトニクス、特にプログラマブルなフォトニックチップについて話します。今日は参加していただきありがとうございます、Daniel。

ありがとうございます。喜んでいます。

Zach Peterson:

はい、私を知っている人や、しばらくの間、私のショーを見たり、私の他のビデオを見たりした人は、私が光学から来て、その後電子工学に進んだことを知っています。そして、あなたが行っていることは、私が思うに、光学と電子工学の間のある種の融合です。ですから、iPronicsが何をしているのか、あなたの製品について教えてください。

完璧です。そうですね、概念を説明するために、プログラマブルフォトニクスに言及するとき、私たちはまず、光信号を半導体チップに統合できる能力、これは一般に統合フォトニクス、統合光学として知られている分野で、インターネット接続用のトランシーバー、データセンターなどに利用できる技術です。しかし、キーワード「プログラマブル」に言及するとき、私たちは別のものを指しています。これは、光に基づくシーケンスをプログラムする能力を提供するための分野の拡張を指します。具体的な例を挙げると、今日、そしておそらく過去20年間のフォトニック統合回路は、ワイヤーではなく導波路を統合するチップのように見えます。したがって、光信号を光チップに統合し、このフォトニック統合回路内である処理を実行できます。

しかし、私たちが可能にしているのは、この信号のプログラマビリティです。ここで使用できる類似性があります。それは、電子工学におけるフィールドプログラマブルゲートアレイ、プログラマブルロジックデバイスと、電子工学におけるアプリケーション特定統合回路との対比です。したがって、iPronicsは、電子工学ではなく、この場合フォトニック統合回路を用いた、このプログラマブルなFPGAの類似物を提供します。

Zach Peterson:

だから、これまでのフォトニック統合回路は、基本的にはASICのように静的だったということを意味していると思います。

ダニエル・ペレス・ロペス：

正解です。私が言及したように、フォトニック分野、または統合フォトニック分野は、主にトランシーバーやデータセンターといった2つの主要な市場セグメントに限定されています。つまり、光ネットワークやデータセンター内でデータを移動させるための装置回路の生成です。しかし、この技術は過去30年間にわたって成熟しており、LIDARから光処理、その他の分野（例えば、量子フォトニクスやより古典的な操作など）で異なるアプリケーション分野と競合することが実証されています。例えば、フォトニック統合シーケンスによって支援されるRF信号処理の生成と検出を使用できることも知られています。そして、これらのシステムとコンポーネントの統合にも機会があります。

しかし、私たちはすべて、アプリケーション固有の設計に制約されているため、市場への時間、開発時間は非常に長く、実際にこれらの長い反復サイクルに投資できる企業はほんのわずかです。しかし、電子機器のFPAと同じように、プログラマブルなフォトニックデバイスの追加は、開発時間を大幅に短縮し、フォトニック統合製品の開発に関連する全体的なコストを削減する機会を提供します。

ザック・ピーターソン：

なるほど。市場は特にASICの場合、市場の規模が限られているため、プログラマブルなソリューションが必要なのですね。アプリケーション固有のフォトニクスの処理と製造コストが大幅に下がるか、市場に出すためにプログラマブルなソリューションが必要です。

ダニエル・ペレス・ロペス：

はい、まさにその通りです。コストの問題であり、時間の問題であり、また、プログラマブルなフォトニックデバイスが可能にする性能の問題でもあります。プロトタイピングや迅速な開発を超えて、iPronicsではこれらの利点を超えた何かがあると確信しています。例えば、具体的なアプリケーションをいくつか挙げると、たとえば、ある種の適応性、柔軟性が求められるRFフロントエンドシステムを考えてみてください。次世代の5G 6G基地局を考えると、適応性が非常に求められ、特定の環境条件や特定の時点で必要とされる特定の性能に基づいて、リアルタイムでシステムを再構成できる能力が求められます。したがって、プログラム可能なフォトニクスは、コストと開発時間の削減を超えたものです。次世代の通信システムやプロセッサを可能にする鍵となる性能にもついています。

ザック・ピーターソン：

次世代プロセッサについて話すと、量子プロセッサ、フォトニックプロセッサ、または量子フォトニックプロセッサであろうと、AI処理でこのタイプのプロセッサが繰り返し登場する領域があります。サーバー間の光リンクで直接インターフェースでき、非常に高い計算能力を持ち、AIのためにこれらのデータを処理できる、データセンターに入れることができる特殊なチップですが、このタイプのソリューションから利益を得ることができる高い計算能力が必要な小さなデバイスをターゲットにしていますか、それともさまざまな理由でFPGAの小型プロセッサと比較していますか？

Daniel Perez Lopez:

ええ、それは確かに良い質問です。今日では、過去10年間、あるいは5年間で生まれたと言える多くの企業が、フォトニックAIハードウェア、フォトニックAIソフトウェアの追求を行っています。コミュニティ内、産業界、学術界の両方で、フォトニック技術の実際の利点を分析しようとする議論があります。あなたが言及したように、それは私たちが現在デジタル手段で行っていることの直接的な代替品であり、電子技術が提供できないところを補完する比較技術です。私たちは確かに、フォトニック技術は電子技術に補完的な技術であると信じています。特定の機能に対してすでにうまく機能している技術を置き換えようとするのは、ほとんどの場合、または特定のアプリケーションケースでは意味がありません。したがって、実際に次世代のパフォーマンスを生み出しているものに焦点を当てることが、プログラマブルフォトニクスエンジニア、フォトニクスエンジニア、デザイナー、そして企業のターゲットになります。

例えば、AIに言及しましたが、フォトニックドメインでの乗算および累積データをターゲットにすることも、異なるリソース、DPU、および例えばコンピューティングクラスター内の他のシステム間のデータ移動、インターコネクトに焦点を当てることもできます。これは、今日コミュニティで開かれている議論です。iPronicsから言えば、私たちが最初の3年間に焦点を当てていたのは、顧客に具体的なものを提供できるようにすることでした。私たちは、将来を発明しようとしているのではなく、現在顧客に製品を提供している数少ない企業の一つだと思います。したがって、私たちはすでに現在を提供しており、それによって企業から直接フィードバックを受け取ることができます。私たちの顧客は、通信、純粋な信号処理、RFフォトニクス信号処理、さらにはコンピューティングに至るまで、多様な分野で活動している企業です。したがって、私たちはこれらの市場すべてに非常に近く、彼らからフィードバックを得て、このフィードバックに基づいてすでに次世代製品の作業を行っています。

Zach Peterson:

あなたのシステムや製品の一つを使用すると言うとき、誰かがフォトニック統合回路を聞いて、それをPCBに入れるとか、電子アセンブリに入れると考えるかもしれませんが、チップに光インターフェースをどのように取り入れるか、チップに信号をどのように入れるかと言うと、電気的インターフェースがあるのか、それともすべて光学的なのかと疑問に思うでしょう。

Daniel Perez Lopez:

それは素晴らしい質問です。現在の私たちのフォトニックプロセッサは、必要なものすべてを組み込んだラックシステムのように見えます。基本的に、プロセッサを駆動するために必要な制御電子機器、すべての光学インターフェース、デバイス内のいくつかのロジックを持っています。要約すると、フォトニック層、電子層、そしてその上のソフトウェア層を持っています。したがって、私たちはユーザーに可能性を提供しており、物理学、フォトニクス、一般的な光学機器に強い背景を持つ人もいれば、フォトニクスについて聞いたことがない人もいるので、システムをブラックボックスとして使用したいと考えています。この場合、私たちが行ったことは、分野の専門家である必要なしに技術を使用できるようにするソフトウェア開発キットを開発することです。

一般的なプログラミングの背景があれば、光学的相互接続、光スイッチ、光ビームスプリッターをプログラムするために、私たちのライブラリソフトウェア開発キットを使用できます。光の振幅や位相を調整したい場合は、そのレベルで操作できます。しかし、同時に、システムメンバーの観点から高いレベルを保ちたいだけで、光スイッチルーターや光フィルターが欲しい場合は、仕様を入力するだけで、システムがそれらのためにプログラムされます。インタラクションの観点からは、光ファイバーコネクタを介して信号を入出力できます。したがって、フォトニック集積回路とファイバーアレイを接続するための特定のインターフェースに取り組んでいます。また、インターフェースについて尋ねましたが、RF信号もプログラムできるシステムを既に開発しています。つまり、RF高速信号と光信号を混在させることができます。その意味では、インターフェースはRFコネクタ、ファイバーアレイ、そしてデバイスのロジックと通信するための通信ポートのように見えます。

Zach Peterson:

これがラックシステムであることを考えると、すべてがラックに収められているデータセンター環境には理にかなっています。それは理にかなっています。もう一つ理にかなっているのは、軍事用の組み込みです。彼らは野外に出て、ラックを設置し、基本的にはデータセンターと同じことを、ただ小規模で行います。そして、私たちは他の例も思いつくことができるでしょう。今、それがラックシステムであるということは、もちろん非常に大きく、ポータブル電源を持ってラックを転がす限りでは持ち運び可能ではありません。どのようにしてそれをスケールダウンし、最終的にはラックマウントする必要のない小さなデバイスにこの技術を持ち込むことができるでしょうか？それは可能ですか？それはあなたのロードマップにありますか？その可能性についてどう思いますか？

Daniel Perez Lopez:

ええ、それは確かに問題です。以前にも言及しましたが、市場に何かを提供できた数少ない企業の一つであるということ、そしてそれがずっと私たちの意思決定プロセス、私たちのモットーであり、できるだけ早く市場に出すことで、ユーザーや顧客が技術をより早く楽しめるようにすることです。2022年にラックベースのものを持っている方が、2026年まで待って小型フォームファクターのものを持つよりも良いです。ですから、私たちは基本的にその道を選ぶことにしました。そして、それを言った上で、私たちはすでにデバイスのミニチュア化作業を行っています。

フォームファクターの削減に伴う問題や課題は、すでに私たちの側で軽減されています。次世代の製品はどんどん小さくなり、基本的な限界に達することができます。今、基本的な限界が近い将来にあるとは思いません。あなたが言及したように、デバイスを年に2倍ミニチュア化することは、狂っていることではありません。そして、あなたが言及したように、フォームファクターを縮小することは、追加の市場セグメントへの扉を開く方法でもあると私たちは本当に信じています。今日、ラックベースの機器は、大学、企業、データセンターの研究室にいることを可能にしますが、フォームファクターを小型化することは、間違いなく技術をさらに民主化することを可能にします。そう、それは会社と完全に一致しています。

Zach Peterson:

量子に関してよく冗談を言うのですが、量子iPhoneがあれば素晴らしいのに、その冷却システムとチップ自体をiPhoneのフォームファクターにミニチュア化する必要があるということです。これはもちろん、いつの日かフォトニックiPhoneや、SamsungユーザーであればフォトニックGalaxyが登場するかどうかを考えさせられます。

Daniel Perez Lopez:

ええ、それはおそらく私の以前のコメントの一つと一致していますが、すでに非常にうまく機能しているものを再発明しようとする試みです。例えば、なぜですか？その後の質問は、私たちがフォトニックスマートフォンを必要とする理由は何か、どのような問題を解決しようとしているのかということになります。もちろん今日、私たちはこのディスプレイを持っていますが、それは画面のためのフォトニクス技術です。一部の携帯電話にはフォトニックベースのセンサーがありますが、フォトニックスマートフォンと言って、プロセッサーを純粋なフォトニックプロセッサーで完全に置き換えるものを指している場合、私たちは今その必要性を感じていません。ですから、私たちが今集中しているのは、再び市場を聞き、実際のニーズは何かということです。これまでのところ、誰もフォトニックベースの電話を求めていないので、私たちは、あなたが言及したように、より良いフォームファクターを得ること、技術全体を改善すること、次世代を可能にすることに焦点を当てようとしています。

例えば、あなたが電話に言及していたので、プログラム可能なフォトニクスにとって非常に興味深いと私たちが信じる一つの領域は、次世代の5G、6G通信ステーションです。新しいプロトコルによって要求される適応性、柔軟性と、ハードウェアの観点から2年かかるシステムのアップグレードは、次世代プロトコルから次世代プロトコルへ非常に柔軟でアップグレード可能であることが求められるものとはうまくいかないと私たちは本当に信じています。ハードウェアをソフトウェアアップデートするだけの可能性を持つこと、それはプログラム可能なフォトニクスでのみ可能です。

Zach Peterson:

プログラマブルなフォトニクスを備えたFPGAのアナログについて話題に出しましたね？だから、誰かが正当に尋ねるかもしれません。なぜそのアプリケーションでFPGAが失敗するのか？プログラマブルなフォトニックチップにどのような利点があるのか？

ダニエル・ペレス・ロペス：

ええ、それは素晴らしい質問です。そこで、フォトニクスとエレクトロニクスの利点を比較する領域に入ります。一般的に他のフォトニクスのアプローチと比較するのではなく。そしてその質問に対して、フォトニクスが優れている領域は幅広いです。例えば、RFシステムをサポートするためにフォトニクスを使用している場合、フォトニクスは柔軟性を提供することができます。例えば、28ギガヘルツ、37ギガヘルツ、10ギガヘルツ、5ギガヘルツで動作する信号に対応できる再構成可能なフィルターを作成できることです。RFシステムでこれを再構成可能な方法で行うことは、現在のRFシステムにとって本当の課題です。したがって、RFドメインで直接、またはRF-電子ドメインでフィルターをかけることができるRFフィルターを持つことができ、同時に帯域幅と中心周波数を再構成できることは、現在のRFシステムにとって課題です。

フォトニクスが助けになる可能性があるのは、なぜかというと、変調器を使用しているからです。RFドメインからフォトニクスドメインに信号を取得し、必要なすべての柔軟性を持つことができ、その後、信号を変換して処理するためにRFまたはミリ波ドメインに戻すことができます。同様に、ファイバーチャネルからアンテナへの接続を持ちたい場合、その場合、インターフェースはすでに光学的です。電子FPGAや電子エンジンでそれを解決したい場合、処理を行う前に光信号の電流ドメインをダウンコンバートする必要があります。

信号がすでに光学ドメインで来ている場合、それから利益を得て、そこで大量の事前設定可能性を持って処理を行うことができます。電子配線ではなく、ファイバーに基づいている場合、低損失分配損失からも利益を得ることができ、異なるファイバーやエリアに信号を分配することができます。もちろん、この会話は私たちが焦点を当てているアプリケーションに依存します。この場合、私たちは将来の基地局や5G、6G通信の機会について話していますが、他のアプリケーションでも同じことが言えます。

ザック・ピーターソン：

あなたは、RFとフォトニクスの間のインターフェースについて言及しましたし、私たちはすでにエレクトロニクスとフォトニクスの間のインターフェースについて話していますが、一部の人々にとっては少し難しいかもしれませんが、少なくともLEDやフォトダイオードなど、もう少し直感的なアナログがあります。しかし、RFとフォトニクスの間のインターフェースにどのように到達しますか？チップ上でファイバー経由のRFを行っていますか？

ダニエル・ペレス・ロペス：

ええ、それは良い質問です。RFとフォトニクスの世界を繋ぐために必要な2つの主要なインターフェースは、ご指摘の通り、変調器です。変調器にはRF入力があり、そして変調器にはレーザーがあります。変調器の出力では、基本的に光キャリアをチャレンジサポートとして運ぶ変調信号が得られます。そして、あなたの情報は数ガードから極めて高い周波数の光領域へと飛び移ります。したがって、変調器の入力と出力を比較すると、今や193テラヘルツに跳びます。

あなたは今、光領域にいます。処理を行い、フォトイジェクターを持っていれば、キャリアとの信号のビーティングを得て、信号をRF領域に戻すことができます。これが2つの基本的なインターフェースの仕組みです。これに慣れていない人にとっては、通常、ドライバーが必要であり、RF信号を変調器に移動させる秘密または秘密が必要です。基本的には、変調器に応じて50オームでインピーダンスを合わせて、信号を光領域にアップコンバートする必要があります。フォトダイオードにも同様です。光領域から電子領域へのフォトを変換したい場合は、トランシーバーがアンプとしても必要です。そして、良い信号を得るために信号を増幅できるようにする必要があります。

Zach Peterson:

わかりました。もう一つあなたが言及したことは、レーザー信号を変調しているということですね、もし私が正しく聞いたのであれば。そして、人々がそれを聞いたときに思うもう一つのことは、これがすべて可視領域にあるということですが、可視領域にはありません。これはすべて、標準的なファイバー波長、正しいですか？

Daniel Perez Lopez:

ええ、そうですね。そう、その通りです。それで、今日私たちのデバイス内のチップに何が含まれているかというと、プログラマブルなフォトニック処理ロジックを組み込んでいます。それは、再構成可能な光学コアだけでなく、いくつかの受動コンポーネントや再構成可能なIPブロックも含まれています。これらは、他のアプリケーション固有のブロックと共に、私たちのフォトニックインテグリティシークレット内にすべて含まれています。今日の私たちのレーザーはフォトニックインテグリティシークレット内にはありませんが、再び、統合フォトニック技術は、フォトニック統合回路とレーザーの共同統合に関して、過去10年間でかなり成熟してきました。ですから、チップと共同統合されたレーザーを配置することはもはやロケット科学ではありません。そして、あなたの質問に対して、ラジオやファイバーシステムがある場合、システムの一部が分散していることを意味します。つまり、光ファイバーが2点を接続しています。それは基地局や中央オフィスの送信機であったり、アンテナや他の場所の受信機であったりします。

これら2点は光リンクを通じて接続されているか、またはデータセンター内でも同様です。一方のバックをもう一方と接続する光ファイバーがあります。この場合、短距離通信または長距離通信について話しており、背後にある理論は似ています。情報を運ぶ光信号を移行するために光パスを使用しており、この情報は、基本的に他のドメインから光ドメインへこの信号を生成するトランシーバーや外部変調器を通じて生成されます。それからファイバーを通ってリンクの最終部分に到達し、信号を変換せずに、再び電子ドメインに戻って使用できるようになります。今日、高速変調器、高速フォトディテクターは、チップ内に統合できる技術、コンポーネントであり、私たちのプログラマブルフォトニックシーケンスでは、高速変調器とフォトディテクターも統合しています。

Zach Peterson:

チップの構造についてですが、高速変調器などをチップに統合していることは理解しましたが、光源や光検出器の統合の課題も提起されました。4年前にIEEEフォトニクス会議に参加した時、シリコンフォトニクスに光源と光検出器を統合する方法について、このトピックだけで全体のパネルがありました。それは2019年のことでした。それ以来の進歩はどうですか？当時は、全てをSaegaに切り替えるべきか、二六フォトニクスを行うべきかまだ議論していましたが、その進歩はどうですか？

Daniel Perez Lopez:

検出器に関しては、もう問題ではないと思います。シリカフォトニクス内では、マニュアルレイヤーでマニュアルを統合することがよく知られています。したがって、この材料は、チップ上で高性能なフォトディテクターを作成し、受信機を作るために手に入れることができますし、それはすべてのプロセスベースラインなどと互換性のある材料です。したがって、チップ内に高性能フォトイジェクターを統合することは、挑戦ではありません。実際、応答性やダークカレントの点で、ますます良くなっています。したがって、主要な通信バランスのための2つの重要な指標です。レーザーに関しては、私たちの第一世代の製品は、システム内のレーザーの共同統合を行わないことにしました。最初の動機は、完全に機能するデバイスを持つためにそれが必要ではないということです。言及したように、私たちが最初に市販可能なプログラマブルフォトニックプロセッサを提供することで、ユーザーができるだけ早く技術を向上させることができるように、本質的なことを確実にしました。

レーザーとの共同統合は、これが特定のフォームファクターの目標に到達するための次のステップであることを知ったら行われるでしょう。しかし、将来を考えると、ボードサイエンスの統合など、確かに考慮しているフォームファクターについては、バタフライのようなフォームファクターでレーザーを統合することができ、簡単に導入できます。そして、同時に話している間に、世界の主要なファウンドリーの少なくとも3つが、システム内のレーザーの共同統合を提供しているか、提供し始めています。成熟度のレベルは、言ってみれば数年間そこにあった技術です。したがって、完全に安定したプロセスを得て、可能な限り高い取引を実現するには、もう少し時間がかかります。その間、私たちは実際に価値を加えているところ、つまりプログラマブルフォトニクスのソフトウェアレイヤーと次世代製品の開発を続けています。プログラマブルフォトニクスに基づいています。

Zach Peterson:

顧客はそのレベルの統合を行うよう要求し始めましたか、それとも顧客はまだフォトニックチップや大規模なフォトニックプロセッサで何が構築できるかに慣れている段階ですか？

Daniel Perez Lopez:

私は何度も、レーザー光源を統合するかどうかという質問を受けてきました。私の答えは常に、「どのフォームファクターが必要ですか？」というものです。統合できるもの、できないものに焦点を当てるのではなく、実際のフォームファクターは何か？目標、目的、制限は何かを理解しましょう。そして、私たちのチームは、小型化が必要なシステムの重要部分の小型化に3年間取り組んできました。したがって、制御電子機器、ロジック、フォトニック統合回路の小型化、密度の向上、パッケージング、製品の一部でもあるその他のさまざまな要素に取り組んできました。

レーザーも確かに製品の一部です。そして今のところ、私たちは最終的なフォームファクターに実際に重要なことに焦点を当ててきたと思います。そして、レーザーに関する議論は確実に近い将来になされるでしょうし、私たちはそれに備えていますが、少なくとも自社の主要な価値、主要製品の開発に焦点を当てているファブレス企業にとっては、全体的なシステムと最終的な性能とフォームファクターを実際に推進しているものに焦点を当てるべきだと思います。

Zach Peterson:

そうですね、フォームファクターに焦点を当てることで、さまざまなコンポーネントの小型化の限界を押し広げ続け、チップ上でのレーザーの直接統合をできるだけ遅らせることができ、多くの人々がフォトニックiPhoneを要求し始めるまで、ということですね。

Daniel Perez Lopez:

はい、正確にです。フォトニック統合システムの指紋サイズが極端に必要とされる高ボリューム市場が見えた時、絶対に全てを統合する必要があります。しかし、残りの95%のアプリケーションでボードサイズレベルのデバイスで問題ない場合、私たちは重要なパラメーターを理解し、今動くことを可能にする実際の技術を提供することに焦点を当てています。もちろん、これはプログラマブルフォトニック技術を、私が言及したデバイスとのレーザーの共同統合がすでに進行中で、より成熟している場合に、私たちのシステムと簡単に共同統合できる理想的な状況に置くでしょう。

Zach Peterson:

現在、基本的に購入してすぐに使用を開始できる、一部の人々にはブラックボックスとして説明される箱を開発しています。しかし、その箱を掘り下げると、もちろん、プロセッサーを除いて、ほとんどが市販の異なるコンポーネントを見つけるでしょう。そこで今、誰かがあなたのプロセッサーを単に購入し、プロセッサーを光学的に動作させるために必要な他のコンポーネントを市販品から購入し、あなたの製品を中心にカスタムシステムを構築する機会がいつかあるのかと思っています。

Daniel Perez Lopez:
 

ええ、市場に投入した第1世代プロセッサーは基本的にラックサイズのモジュールであり、他の製品との統合が難しいです。これにより、形状が他の製品に統合することを許可しない場合でも、世界のトップティアの通信事業者が、技術の可能性に先んじて作業を開始できるようになります。データセンターなどにいない限り、これによりプログラマブルフォトニクスの学習プロセスを開始できます。非常に迅速な学習プロセスですが、彼らはすでに、私たちが提供する基本アルゴリズムの上に、彼らのカスタムアルゴリズムの機能生成に取り組んでいます。しかし、あなたが言及したことに完全に同意します。私たちが開発しているのは、次世代のボードベースの機器です。従って、異なるコンポーネントを持つボードを統合することが容易になります。

したがって、彼らが制御エレクトロニクスやその他のすべてを考えるよりも、ボードサイズのデバイスには、必要なフォトニック統合回路、必要な制御エレクトロニクス、必要なロジックがすでに組み込まれています。そのため、製品にとって重要なことにのみ注意を払う必要があります。たとえば、データセンターやステーションシステム内でスマートルーターを開発しているとしましょう。このルーターは、チームスピーダー、光インターコネクトを接続したいと考えています。その場合、光インターフェースと通信インターフェースに焦点を当てる必要があります。他に何も開発する必要はありません。私たちは制御エレクトロニクスを最適化して、高速な事前設定時間を実現し、ソフトウェアレイヤー間の同期をすべて取得しているので、ユーザーとしては、実際に価値を提供できることに集中できます。

Zach Peterson:

それは理解していますし、この第1世代製品を市場に出すことが特に重要だということも分かります。これは、これを基に構築したい開発者にとって特に重要です。ただ、チップの周りにすべての制御エレクトロニクスが組み込まれ、モジュールのどこかに光インターフェースがあるような、説明した統合を持つモジュール形式で何かをリリースする機会があるかどうか疑問に思っています。そして、人々はカスタムシステムでそれにインターフェースすることができます。しかし、モジュールの周りに光インターフェースを持つということは、通常、電子分野では、モジュールについて考えるとき、それがいくつかのボード間コネクタに接続されるものであり、すべてが電気的であり、それについてはあまり心配しないと考えます。しかし、光要素を追加すると、特にアプリケーションがラックマウントユニットで最適に機能しない場合、人々はどのようにしてそのモジュールにインターフェースして、これを利用するか疑問に思うと思います。

Daniel Perez Lopez:

その点について、フォトニック統合シークレットを持つボードサイズシステムについて考えると、制御エレクトロニクスや周辺機器、またはコネクターやポートといったものがあります。開発ボードではなく、製品内に統合できるボードで、その製品が光学的な相互接続を要求する場合、それは私たちが話している量に依存します。したがって、十分に高い特定の量については、異なるコネクターを交換し、最終的なコネクターをユーザーに適応させることが可能です。それ以外の場合は、特定のMTPコネクターを備えた完全な開発ボードで、単一のコネクターで24、34、64以上の光ファイバーを流すことができます。

したがって、光接続の観点から見ると、それは良い例だと思います。今日、その反対はもちろん、統合されていない、テーブル方式、これらのスイートコンポーネントに基づくコンポーネントの集約です。したがって、変調器を持つことができ、フォトディテクターを持つことができ、基本的にはすべてを一緒に分配したときに数センチメートル単位で消費または取るコンポーネントを持つことができます。そして、私たちの統合デバイスの美しさは、これらのフォトニック要素のほとんどが単一のミリメートル単位のフォトニック統合シークレットに統合されていることです。したがって、フォトディテクターは分散されておらず、相互接続は分散されておらず、他のすべてはコンパクトです。

Zach Peterson:

このタイプのシステムとインターフェースする必要がある光ファイバーの数について言及しました。それらはすべて、チップ上でアクセスできるiOSだと思いますか？

Daniel Perez Lopez:

一般的に、光エンジンには多くの異なるインターフェースがあり得ます。したがって、あなたが言及したように、それらは光ファイバーを通じて来るかもしれない裸の光ポートを持つかもしれません。または、フォトニック統合回路に入るための多くの異なる方法がありますが、光ファイバーは外部世界と相互作用する従来のものです。変調器とフォトディテクターを組み込んだフォトニック統合回路内では、もう一つのインターフェースは高速RFアナログ入出力になります。例えば、マイクロ波フォトニクスアプリケーションやRFアプリケーションのためのアナログベースの処理も可能にしている場合です。同時に、デジタルiOSも持つことができますので、コンピュータのDPOやプロセッサで見つけることができるものに似ていて、デバイスやシステム内でデジタル信号を取得することができます。そして、あなたの信号はデジタルからアナログコンバーターを通って、そしてアナログが直接変調器に供給されます。したがって、完全な光エンジンには3つのインターフェースがあると言えます。

Zach Peterson:

なるほど。わかりました。これはすべて非常に興味深いです。時間が少し足りなくなってきましたが、最後の質問として、これらのシステムの次世代についてどのように考えていますか？目標は単に小型化ですか、それとも現在のフォームファクターを広範なアプリケーション、たとえば自動車、航空宇宙、医療などに拡大していくことですか？それともこれらの2つの組み合わせですか、それとも単に顧客によって駆動されていますか？

Daniel Perez Lopez:
 

ええ、私たちが顧客によって推進されているという回答だと思いますが、同時にもちろん、次世代のパフォーマンスを提供できるように技術がどこに向かっているかを内部的に研究しています。あなたが言及した分野のいくつかで。今日、私たちは光通信とRF通信の管理、そしてデータセンター内通信の処理に焦点を当てています。しかし、あなたが言及したように、フォトニクス、特にプログラマブルフォトニクスが次に必要とされると私たちが実際に信じている多くの異なる分野もあります。現れているアプリケーションとプロトコルの共通の感覚は、必要とされる柔軟性とプログラマビリティの1つの共通点を持っていると思います。技術に関しては、4年前に価値があったものが、今ではもう価値がないほど、世界は毎分変わっています。

今、もはや価値がない。光ネットワークのための通信ニーズ、信号処理ニーズは、技術が提供できる速度よりもはるかに高いペースで成長しています。ですから、私たちが社会として多くの異なるアプリケーション分野で成長し続けることができるようにする実際の技術が将来どのようなものになるかを見るのは本当に興味深いでしょう。フォトニクスは、電子機器を補完し、これらのアプリケーションを促進し、さらにはこれらの次世代を可能にする実際の候補であると私たちは信じています。そして、フォトニクス技術をこの社会の手に渡すことができるようにするためには、プログラマブルフォトニクスが鍵になると確信しています。

Zach Peterson:

素晴らしいです。これらのすべてが展開されるにつれて、将来的に再びあなたを招待してそれについて話し合うことができれば素晴らしいですね。私はそれが非常に興味深いものになり、人々がそれについて聞くことを熱望しているだろうと確信しています。

Daniel Perez Lopez:

はい。完璧です。ありがとうございます。

Zach Peterson:

私たちと一緒に参加していただきありがとうございました。iPronicsの共同創設者兼CTOであるDaniel Perez Lopezと話をしました。非常に興味深いリソースについては、ショーノートをチェックしてください。そうすることで、iPronicsとその製品についてもっと学ぶことができます。YouTubeで視聴している場合は、購読ボタンを押してください。私たちのエピソードやチュートリアルが出るたびに最新情報を入手できます。そして最後に、学びを止めないでください。軌道に乗り、次回お会いしましょう。