Fotônica, os Processadores de Comunicação da Próxima Geração

Existe a necessidade de iPhones fotônicos e smartphones? Temos um tópico muito interessante hoje com nosso convidado Daniel Pérez López, o CTO e Co-Fundador da iPRONICS, fotônica programável.

“Quando nos referimos à fotônica programável, estamos falando da capacidade de primeiro ser capaz de integrar sinais de luz em um chip semicondutor que é amplamente conhecido como fotônica integrada, óptica integrada.” -Daniel Perez Lopez

Sintonize agora e assista até o final, você não vai querer perder isso!

Ouça este Podcast:

Baixe este Episódio

Assista ao Vídeo:

 

Destaques do Show:

• introdução a Daniel Perez Lopez Co-fundador e CTO da iPronics
• O que são fotônicas programáveis?
• O campo fotônico ou o campo da fotônica integrada, é principalmente limitado a dois segmentos de mercado chave movidos por volume que são transceptores e centros de dados
• Um dos benefícios crescentes da fotônica é a capacidade de configurar sistemas, em tempo real baseado na condição ambiental específica e desempenho específico
• Tecnologia fotônica como uma tecnologia complementar à eletrônica
• Daniel descreve a estrutura do processador fotônico da iPronics e como ele funciona
• A iPronics descobriu a miniaturização, eles acreditam que reduzir o fator de forma é uma maneira de abrir seu produto para o mercado maior
• Existe a necessidade de iPhones fotônicos e smartphones com processador puramente fotônico?
• Daniel enumera as várias aplicações fotônicas incluindo em sistemas RF
• A cointegração de lasers com os circuitos integrados fotônicos já não é ciência de foguetes
• Tecnologia aprimorada, mais cedo ou mais tarde; integrar ejetor de foto de alto desempenho no chip já não é um desafio
• Lasers parecem legais, mas a miniaturização ou foco no fator de forma e entrega de sistemas de alto desempenho são mais prioritários
• Existe algum produto da iPronics atualmente disponível pronta entrega para integração?
• A iPronics está focando no espaço de comunicações para comunicações baseadas em óptica e gestão para comunicações RF e o processamento de comunicações intra centro de dados

Links e Recursos:

• Leia Artigos Relacionados:
  • Desafios da Integração de Fotônica de Silício no Design de PCB
  • Computação Quântica Eletrônica vs. Fotônica: Novos Chips Mudarão o Equilíbrio
  • Interconexões Ópticas no Design de PCB: Progresso em 2020 e Além
• Conecte-se com Daniel Pérez López no LinkedIn
• Visite o site da iPronics

Transcrição:

Daniel Perez Lopez:

Exatamente. É uma questão de custo. É uma questão de tempo, e também é uma questão do desempenho que um dispositivo fotônico programável possibilita. Então, além do prototipagem ou desenvolvimento rápido, nós da iPronics certamente acreditamos que há algo mais além desses benefícios.

Zach Peterson:

Olá a todos e bem-vindos ao podcast Altium On Track. Eu sou o seu anfitrião, Zach Peterson. Hoje estamos conversando com Daniel Perez Lopez, co-fundador e CTO da iPronics. Esta é uma área interessante que é claro, é uma paixão minha. Hoje vamos falar sobre fotônica e especificamente sobre chips fotônicos programáveis. Daniel, muito obrigado por se juntar a nós hoje.

Daniel Perez Lopez:

Obrigado. É um prazer.

Zach Peterson:

Sim, então, pessoas que me conhecem ou que assistiram ao show ou a qualquer um dos meus outros vídeos por um tempo sabem que eu vim da óptica e depois fui para a eletrônica, e o que você faz, eu acho que é um pouco de uma fusão entre óptica e eletrônica. Então talvez nos conte o que a iPronics faz, qual é o seu produto.

Daniel Perez Lopez:

Perfeito. Então, sim, eu acho que apenas para explicar o conceito, quando nos referimos a fotônica programável, estamos nos referindo à capacidade de primeiro ser capaz de integrar sinais de luz em um chip semicondutor que é amplamente conhecido como fotônica integrada, óptica integrada. É o campo que nos permite ter transceptores para conexões de internet para data centers e assim por diante. Mas quando temos a palavra-chave programável, estamos nos referindo a algo mais, que é a expansão do campo para fornecer a capacidade de programar sequências baseadas em luz. Então, só para dar um exemplo específico, um circuito integrado fotônico hoje e durante os últimos, eu diria 20 anos, parece um chip onde integramos guias de onda em vez de fios. Então, somos capazes de integrar sinais ópticos, levá-los para um chip óptico, e somos capazes de realizar algum processamento dentro deste circuito integrado fotônico.

Mas o que estamos possibilitando é a programabilidade deste sinal. Então, há um paralelismo que podemos usar aqui, que é o array de portas programáveis em campo, um dispositivo lógico programável em eletrônica versus um circuito integrado específico de aplicação em eletrônica. Então, a iPronics estará fornecendo este homólogo programável tipo FPGA, mas neste caso com circuito integrado fotônico em vez de com eletrônica.

Zach Peterson:

Então, eu acho que isso implica que a maioria dos circuitos integrados fotônicos até agora eram essencialmente estáticos, como os ASICs, como você disse.

Daniel Perez Lopez:

Correto. Como mencionei, então, o campo fotônico ou o campo de fotônica integrada, está principalmente limitado a dois segmentos de mercado chave impulsionados por volume, que são transceptores e centros de dados. Então, a geração de circuitos de equipamentos que nos permite mover dados nas redes ópticas e dentro dos centros de dados. Mas a tecnologia vem amadurecendo durante os últimos 30 anos e demonstrou ser competitiva entre diferentes campos de aplicação, desde LIDAR até processamento óptico em outros campos, como por exemplo, fótons quânticos ou operações mais clássicas orientadas. Também é conhecido, por exemplo, que você pode usar a geração e detecção de processamento de sinal RF assistida por sequência de integridade fotônica. E há também uma oportunidade ali para a integração desses sistemas e componentes.

No entanto, uma vez que todos estamos limitados ou a tecnologia está limitada a designs específicos de aplicação, então o tempo para colocar no mercado, o tempo para desenvolvimento, é realmente alto e existem apenas algumas empresas que podem realmente investir nesses tipos de ciclos de iteração longos. No entanto, a adição de um dispositivo fotônico programável da mesma forma que acontece com os FPAs na eletrônica, é uma oportunidade para reduzir drasticamente esses tempos de desenvolvimento e também o custo geral relacionado ao desenvolvimento de um produto baseado em fotônica integrada.

Zach Peterson:

Entendo. Então, o mercado realmente precisa de uma solução programável simplesmente devido, eu acho, ao tamanho limitado do mercado, especialmente para ASICs, ou os custos de processamento e fabricação caem muito para todas aquelas fotônicas específicas de aplicação ou você tem que ter uma solução programável para conseguir colocá-la no mercado.

Daniel Perez Lopez:

Sim, sim, exatamente. É uma questão de custo. É uma questão de tempo e também é uma questão de desempenho que um dispositivo fotônico programável possibilita. Então, além de prototipagem ou desenvolvimento rápido, nós da iPronics certamente acreditamos que há algo além desses benefícios. Por exemplo, apenas para citar algumas aplicações concretas, se você pensar, digamos, por exemplo, em um sistema RF de front end que exige algum tipo de adaptabilidade para notabilidade, flexibilidade, se você está pensando em estações base de próxima geração 5G 6G, há uma alta demanda por adaptabilidade e ser capaz de reconfigurar seu sistema em tempo real com base nas condições ambientais específicas ou com base em um desempenho específico que você precisa obter em um momento ou em outro. Então, a fotônica programável, vai além da redução de custo e tempo de desenvolvimento. É também sobre desempenho chave que permitirá sistemas de comunicação de próxima geração ou processadores.

Zach Peterson:

Falando sobre processadores de próxima geração, uma área onde vejo constantemente esse tipo de processador surgir, seja um processador quântico, fotônico ou um processador fotônico quântico, é no processamento de IA. Então, chips especializados que podem ser inseridos no centro de dados que podem se conectar diretamente com um link óptico entre servidores e então eles têm uma alta capacidade de computação e podem processar todos esses dados para IA, é esse tipo de mercado que vocês estão visando ou estão mirando talvez em dispositivos menores que precisam de alta computação que podem se beneficiar desse tipo de solução versus digamos um pequeno processador FPGA por uma variedade de razões?

Daniel Perez Lopez:

Sim, essa é certamente uma boa pergunta. Existem muitas empresas no campo hoje que a maioria delas nasceu, eu diria, na última década ou até mesmo nos últimos cinco anos, que estão perseguindo essa corrida pelo hardware de IA fotônico, software de IA fotônico. Há uma discussão dentro da comunidade, tanto na indústria quanto na academia, onde todos estão tentando analisar qual é o real benefício da tecnologia fotônica. Como você mencionou, é uma substituição direta do que realizamos hoje por meios digitais, é uma tecnologia comparativa que nos permite complementar onde a eletrônica não é capaz de entregar. Nós certamente acreditamos que a tecnologia fotônica é uma tecnologia complementar à eletrônica. Na maioria dos casos ou em casos de aplicação específica, não faz sentido tentar substituir uma tecnologia que já está desempenhando bem para uma funcionalidade específica. Então, em vez de reinventar a roda para algo que funciona, na verdade, pessoas, praticantes, engenheiros de fotônica programável, engenheiros de fotônica, designers e empresas estarão visando o que está realmente produzindo o desempenho da próxima geração.

Em termos de, por exemplo, você mencionou IA. Com a IA, você pode tentar visar a multiplicação e acumulação de dados no domínio fotônico ou você pode tentar focar nas interconexões, no movimento de dados entre os diferentes recursos, DPU e outros sistemas em clusters de computação, por exemplo, é uma discussão aberta que está hoje na comunidade. Da parte da iPronics, no que estamos focados nos nossos primeiros três anos tem sido ser capazes de entregar algo tangível aos nossos clientes. Eu acho que somos uma das poucas empresas que está realmente fornecendo produtos aos clientes atualmente em vez de tentar inventar o futuro. Então, já estamos entregando no presente e isso nos permite receber feedback direto das empresas. Nossos clientes trabalham em muitos campos diferentes, alguns deles em comunicações, alguns deles em processamento de sinal puro, alguns deles em processamento de sinal fotônico de RF, e alguns deles até em computação. Então, estamos muito próximos de todos esses mercados e recebendo feedback deles e trabalhando em nossos produtos de próxima geração já baseados neste feedback.

Zach Peterson:

Então, quando você diz que alguém vai usar um dos seus sistemas ou um dos seus produtos, eu acho que quando alguém ouve circuito integrado fotônico, eles vão tentar colocar isso, digamos, em uma PCB ou colocá-lo em uma montagem eletrônica e vão dizer, bem, como eu consigo uma interface óptica no chip? Como eu consigo sinais no chip? Existe uma interface elétrica ou é tudo óptico?

Daniel Perez Lopez:

Essa é uma ótima questão. Então, nossos processadores fotônicos hoje parecem um sistema de rack onde incorporamos tudo o que você precisa lá. Basicamente, toda a eletrônica de controle necessária para acionar o processador, temos todas as interfaces ópticas, temos alguma lógica dentro do dispositivo. Resumindo, temos a camada fotônica, a camada eletrônica e a camada de software em cima de tudo. Então, o que estamos possibilitando aos nossos usuários, e reconhecemos que também estamos medindo isso, como alguns deles têm um forte background em física, fotônica e equipamentos ópticos em geral. Alguns deles nunca ouviram falar sobre fotônica, então eles querem usar o sistema como uma caixa preta. Neste caso, o que fizemos foi desenvolver um kit de desenvolvimento de software que permite aos nossos desenvolvedores promocionais de fotônica, clientes, usuários usar a tecnologia sem a necessidade de serem especialistas na área.

Então, se eles têm um background geral em programação, eles podem usar nossos kits de desenvolvimento de software de biblioteca para programar seus interconectores ópticos, chaves ópticas, divisores de feixe ópticos. Então, eles são capazes de ajustar a amplitude na fase da luz se quiserem chegar a esse nível. Mas, ao mesmo tempo, se eles apenas querem manter uma perspectiva de membro do sistema elevada, eu apenas quero um roteador de chave óptica ou um filtro óptico. Eles apenas colocam as especificações e o sistema é programado para eles. Do ponto de vista da interação, você pode obter seus sinais de entrada e saída por meio de conectores de fibra óptica. Então, trabalhamos em interfaces específicas para conectar essas fibras ópticas com os segredos integrados fotônicos com matriz de fibra. E você também perguntou sobre as interfaces. Já estamos desenvolvendo um sistema que permite programar sinais de RF também. Então, sendo capaz de misturar sinais de RF de alta velocidade junto com sinais ópticos. Nesse sentido, as interfaces parecem conectores de RF, matrizes de fibra e, então, uma porta de comunicação para se comunicar com a lógica do dispositivo.

Zach Peterson:

Então, sendo um sistema de rack, acho que faz sentido para o ambiente de centro de dados onde tudo está em racks. Isso faz sentido. Outra área onde faz sentido é embutido militar. Eles vão para o campo, montam racks e fazem basicamente a mesma coisa que um centro de dados, apenas em menor escala, e tenho certeza de que podemos encontrar alguns outros exemplos. Agora, sendo um sistema de rack, claro que é muito grande, não portátil a menos que você vá rolar um rack com uma fonte de alimentação portátil. Como você pega isso e depois talvez reduza a escala e eventualmente traga essa tecnologia para dispositivos menores que não precisam ser montados em rack? Isso é possível? Isso é algo que você tem no roteiro? O que você acha dessa possibilidade?

Daniel Perez Lopez:

Sim, essa é certamente a questão. Eu mencionei antes que provavelmente somos uma das poucas empresas no mercado que conseguiu entregar algo e essa tem sido nossa decisão de processo, nosso lema o tempo todo, ser capaz de colocar isso no mercado o mais cedo possível para que nossos usuários, clientes possam realmente desfrutar da tecnologia mais cedo do que tarde. É melhor ter algo baseado em rack em 2022 do que esperar até 2026 para ter algo com um fator de forma menor. Então, basicamente decidimos que esse era o caminho a seguir. E dito isso, já trabalhamos na miniaturização do dispositivo.

A maioria dos problemas ou todos os problemas, os desafios que vêm junto com a redução do fator de forma já foram mitigados de nosso lado. Nossas próximas gerações vão ser cada vez menores até e ser capazes de alcançar limites fundamentais. Agora, eu não acho que os limites fundamentais estejam próximos no futuro. Como você mencionou, ser capaz de miniaturizar o dispositivo duas vezes por ano, não é algo louco. E como você mencionou, realmente acreditamos que reduzir o fator de forma também é uma maneira de abrir portas para segmentos de mercado adicionais. Hoje, equipamentos baseados em rack permitem que você esteja em laboratórios em universidades, em empresas, em centros de dados, mas miniaturizar o fator de forma com certeza permite democratizar ainda mais a tecnologia. Então, sim, isso está totalmente alinhado com a empresa.

Zach Peterson:

Sim, há uma piada que eu costumo fazer sobre quântica, que seria realmente ótimo se pudéssemos ter um iPhone quântico, mas você tem que pegar todo esse sistema de resfriamento e o próprio chip e miniaturizá-lo para o fator de forma do iPhone. Então isso, claro, me faz perguntar se um dia teremos um iPhone fotônico ou um Galaxy fotônico se você for um usuário da Samsung.

Daniel Perez Lopez:

Sim, provavelmente isso está alinhado com um dos meus comentários anteriores é tentar reinventar o que já está funcionando muito bem. Por exemplo, por quê? Então a pergunta seria, por que precisamos de um smartphone fotônico? Que tipo de problema estamos tentando resolver? Claro que hoje temos esta tela, que é tecnologia fotônica para a tela. Alguns dos telefones móveis têm sensores baseados em fotônica, mas se estamos nos referindo a um smartphone fotônico e algo que substitua totalmente o processador por um processador fotônico puro, eu não acho que temos essa necessidade hoje. Então, no que estamos focando agora é, novamente, ouvir o mercado, quais são as necessidades reais? Até agora ninguém pediu por um telefone baseado em fotônica, então estamos tentando focar, sim, como você mencionou, em obter melhores fatores de forma, melhorar a tecnologia em geral e habilitar a próxima geração.

Por exemplo, acho que já que você mencionou telefones, uma área que acreditamos que para a fotônica programável é de grande interesse é as estações de comunicação da próxima geração 5G, 6G. Realmente acreditamos que a adaptabilidade, a flexibilidade que é exigida pelos novos protocolos e também ter um sistema que você precisa de dois anos para atualizar de uma perspectiva de hardware não vai bem com algo que é pedido para ser extremamente flexível, atualizável do protocolo de próxima geração para o protocolo de próxima geração. Ter a possibilidade de apenas atualizar seu hardware por software, e isso só é possível com fotônica programável.

Zach Peterson:

Bem, você mencionou a analogia de um FPGA com fótons programáveis, certo? Então, acho que alguém poderia perguntar com razão, bem, por que um FPGA falharia nessa aplicação? Por que um chip fotônico programável tem vantagem?

Daniel Perez Lopez:

Sim, sim. Essa é uma ótima pergunta. Então entramos no território de comparar os benefícios da fotônica versus a eletrônica em geral, não versus outras abordagens fotônicas. E para essa questão, então, onde a fotônica se destaca, é em uma ampla variedade de áreas. Como, por exemplo, se você está usando fotônica para auxiliar sistemas RF, a fotônica permite que você forneça flexibilidade log, por exemplo, sendo capaz de criar um filtro reconfigurável que é capaz de trabalhar com sinais a digamos 28 gigahertz, 37 gigahertz, 10 gigahertz, cinco gigahertz. Ser capaz de fazer isso de uma maneira reconfigurável com sistemas RF é um desafio real. Então, ser capaz de ter um filtro RF que você pode filtrar no domínio RF diretamente ou domínio RF-eletrônico, sendo capaz de reconfigurar a largura de banda e ao mesmo tempo a frequência central é um desafio para os sistemas RF atuais.

Isso é algo que potencialmente a fotônica pode ajudar. Por quê? Porque você está usando um modulador. Você recebe seu sinal do domínio RF para o domínio fotônico onde você tem toda a flexibilidade de que precisa, e então você pode voltar para o domínio RF ou de ondas milimétricas para ter seu sinal convertido e processado. Da mesma forma, você pode querer ter conexões de canal de fibra para antena, e então, nesse caso, sua interface já é óptica. Então, se você quiser resolver isso com um FPGA eletrônico ou um motor eletrônico, você precisa converter seu sinal óptico para o domínio de corrente antes de fazer qualquer tipo de processamento.

Se você tem o sinal que já está vindo no domínio óptico, você pode se beneficiar disso e realizar algum processamento lá com uma grande pré-configurabilidade. Se você está baseado em fibra em vez de em fiação eletrônica, você também pode se beneficiar da distribuição de baixa perda e então você pode distribuir seu sinal em diferentes fibras e áreas. Claro, essa conversa depende das aplicações nas quais estamos focando. Neste caso, estamos falando sobre oportunidades para futuras estações base e comunicações 5G, 6G, mas o mesmo se aplica a outras aplicações.

Zach Peterson:

Então, você mencionou, ou falou sobre a interface entre RF e fotônica, e já estamos falando sobre a interface entre eletrônica e fotônica, e eu acho que para algumas pessoas isso pode ser um pouco difícil, mas pelo menos há um análogo lá para LEDs e fotodiodos e coisas assim que são um pouco mais intuitivos. Mas como você chega a essa interface entre RF e fotônica? Você está fazendo RF sobre fibra, mas no chip?

Daniel Perez Lopez:

Sim, essa é uma boa pergunta. Então, as duas principais interfaces que você precisa para combinar os mundos de RF e fotônica, como você mencionou, são o modulador, onde você tem uma entrada RF para o modulador e então o modulador possui um laser, e na saída do modulador, o que você tem é o sinal modulado que basicamente carrega o portador óptico como um suporte de desafio, e então sua informação agora saltou de poucos gigahertz para o domínio óptico, que é de frequências extremamente altas. Então, se você comparar a entrada e a saída do modulador, agora você salta para 193 terahertz.

Você está agora no domínio óptico. Você realiza o processamento, e então, se você tem um fotoejetor, você pode obter a batida do sinal com o portador e retornar o sinal para o domínio RF. É assim que as duas interfaces básicas funcionam. Para alguém que não está familiarizado com isso, tipicamente você precisa de um driver e de um circuito que permita mover seu sinal RF para o modulador, basicamente você precisa fazer a correspondência de impedância com 50 ohms dependendo do modulador que você tem para converter o sinal para o domínio óptico. E de maneira similar ao fotodiodo. Você também precisa ter algum transceptor que seja amplificador se você quiser ter sua foto convertida do domínio óptico para o domínio eletrônico, e então ser capaz de amplificar o sinal para obter um bom sinal.

Zach Peterson:

Ok. Então, a outra coisa que você mencionou é que você está essencialmente modulando um sinal de laser, se eu entendi corretamente. E a outra coisa que eu acho que as pessoas vão pensar quando ouvirem isso é que isso tudo está no domínio visível, mas não está no domínio visível. Isso tudo está em comprimentos de onda de fibra padrão, correto?

Daniel Perez Lopez:

Sim, sim. Então sim, é isso mesmo. Então, o que temos dentro do chip hoje em nossos dispositivos, estamos incorporando a lógica de processamento fotônico programável. Todos, não é apenas o núcleo óptico reconfigurável, mas também alguns componentes passivos, alguns blocos de IP reconfiguráveis, isso provavelmente é como os outros blocos específicos de aplicação estão todos juntos dentro dos nossos segredos de integridade fotônica. Nosso laser hoje não está dentro do segredo de integridade fotônica, mas novamente, a tecnologia, a tecnologia fotônica integrada tem amadurecido consideravelmente durante os últimos 10 anos em relação à cointegração de lasers com os circuitos integrados fotônicos. Então, não é mais ciência de foguetes ser capaz de colocar laser cointegrado com o chip. E para a sua pergunta, se você tem um sistema de rádio ou fibra, isso significa que uma parte do sistema é distribuída, então você tem uma fibra óptica que conecta dois pontos. Pode ser um transmissor em uma estação base ou um escritório central, pode ser um receptor em uma antena ou em outro lugar.

Esses dois pontos são conectados através de um link óptico ou isso também pode ser dentro de um centro de dados. Você pode ter uma fibra óptica conectando um back-end com o outro. Neste caso, estamos falando sobre comunicações de curto alcance ou de longo alcance, e a razão por trás é semelhante. Estamos usando um caminho óptico para ser capazes de transicionar um sinal de luz que carrega informações, e essas informações são geradas através de um transceptor que basicamente, ou um modulador externo que gera esse sinal do outro domínio para o domínio óptico. Então passamos pela fibra, chegamos à parte final do link, não convertemos o sinal, e podemos agora voltar novamente ao domínio eletrônico sendo capazes de usá-lo. Hoje, os moduladores de alta velocidade, fotodetectores de alta velocidade é uma tecnologia, é um componente que pode ser integrado dentro do chip e em nossa sequência fotônica programável, estamos integrando também, moduladores de alta velocidade e fotodetectores.

Zach Peterson:

Então, em termos da estrutura do chip, certo, entendo que você está integrando mais dos moduladores de alta velocidade e coisas assim no chip, mas então você mencionou fontes de luz e também detectores de luz como um dos desafios da integração. Eu estava em uma conferência de fotônica da IEEE cerca de quatro anos atrás, e havia um painel inteiro apenas sobre este tópico de como integrar fontes de luz e detectores de luz na fotônica de silício, e isso foi em 2019. Então, qual tem sido o progresso desde então? Porque naquela época eles ainda estavam discutindo se devemos mudar tudo para Saega? Fazemos fotônica dois seis? Qual tem sido o progresso desde então?

Daniel Perez Lopez:

Então, a respeito de detectores, eu não acho que isso seja mais um problema. É bem conhecido que, dentro da fotônica de sílica, o que você faz é integrar seu manual na camada manual. Então, esse material é acessível para obter bons detectores fotográficos de desempenho no chip para criar seus receptores, e esse é um material compatível com toda a linha de base do processo e assim por diante. Portanto, integrar um fotoejetor de alto desempenho no chip não é um desafio. De fato, eles estão ficando cada vez melhores em termos de responsividade, corrente escura. Então, as duas métricas chave para o equilíbrio de comunicação chave. A respeito do laser, é algo que decidimos que nossos produtos de primeira geração não incluirão a cointegração dos lasers no sistema. A primeira motivação é que não precisamos disso para ter um dispositivo totalmente funcional. Como mencionei, chegamos ao essencial para garantir que o produto que estávamos entregando, o primeiro processador fotônico programável comercialmente disponível, permite que nossos usuários aprimorem a tecnologia mais cedo do que tarde.

A cointegração com laser virá uma vez que saibamos que este é realmente o próximo passo para alcançar um alvo de forma específica e assim por diante. Mas certamente, para os formatos que estamos considerando para o futuro, você pode pensar em uma integração de ciência de placa, ainda assim, um laser pode ser integrado em um formato tipo borboleta e você pode introduzir isso facilmente. E ao mesmo tempo em que estamos falando, há pelo menos três fundições, três das principais fundições do mundo, que já oferecem ou estão começando a oferecer a cointegração de lasers dentro dos sistemas. O nível de maturidades é uma tecnologia que está aí há, digamos, alguns anos. Então, levará um pouco mais de tempo para obter processos totalmente estáveis e os acordos o mais altos possível. E, enquanto isso, continuamos trabalhando onde realmente agregamos valor, que é na camada de software de fotônica programável e nos produtos de próxima geração. Baseado em fotônica programável.

Zach Peterson:

Os clientes começaram a exigir ou perguntar se você faz esse nível de integração, ou os clientes ainda estão se acostumando com o que eles podem até construir com chips fotônicos e um grande processador fotônico como este?

Daniel Perez Lopez:

Então, acho que muitas vezes me perguntaram se integramos ou não nossa fonte de laser. Minha resposta é sempre, qual formato você precisa? Em vez de focarmos no que podemos integrar ou no que não podemos, qual é o formato final desejado? Vamos entender quais são os objetivos, as metas, os limites. E nossa equipe tem trabalhado por três anos na miniaturização das partes chave do sistema que precisam ser miniaturizadas. Então, temos trabalhado na miniaturização de toda a eletrônica de controle, as lógicas, o circuito integrado fotônico para melhorar as densidades, a embalagem, todas as diferentes coisas que também fazem parte do produto.

O laser com certeza também faz parte do produto. E até agora acho que nos concentramos no que realmente importa para o nosso formato final. E acho que as discussões sobre o laser virão com certeza em breve e estamos nos preparando para isso, mas não é, acho que pelo menos para empresas que são fabulosas, que estão focadas em desenvolver seu valor chave, seus produtos chave, acho que o foco deve estar no sistema geral e no que realmente impulsiona o desempenho final e os formatos.

Zach Peterson:

Então, parece que focar no formato permite que você continue ultrapassando os limites na miniaturização de cada um dos diferentes componentes e, eu acho, adiar a integração de lasers diretamente no chip o máximo possível até que um monte de pessoas comece a exigir o iPhone fotônico.

Daniel Perez Lopez:

Sim, exatamente. Assim que vemos que há um mercado de alto volume em algo que exige drasticamente entrar no tamanho de impressão digital de um sistema integrado fotônico por si só, então é onde você realmente precisa integrar absolutamente tudo. Mas se para 95% das aplicações restantes, um dispositivo no nível de tamanho de placa está ok, estamos focando em entender os parâmetros chave e fornecer a tecnologia real que nos permite avançar agora. E claro que isso colocará a tecnologia, a tecnologia fotônica programável, em uma situação ideal para uma vez que as cointegrações de lasers com os dispositivos que mencionei que já estão acontecendo, estejam mais maduras. Vai ser relativamente fácil cointegrar isso com nossos sistemas.

Zach Peterson:

Então, você está atualmente desenvolvendo basicamente uma caixa, acho que você a descreveu como uma caixa preta para algumas pessoas que você pode comprar pronta e então conectar e começar a usar. No entanto, se você investigar essa caixa, claro que encontrará todos esses diferentes componentes. Tenho certeza de que a maioria deles são de prateleira, exceto, claro, seu processador. Então, agora estou me perguntando, se haverá alguma oportunidade para alguém, digamos, apenas comprar um de seus processadores pelos outros componentes ao redor dele necessários para executar o processador opticamente apenas de prateleira e talvez construir um sistema personalizado em torno de seus produtos?

Daniel Perez Lopez:
 

Sim, então a primeira geração de processador que colocamos no mercado é basicamente um módulo do tamanho de um rack. É difícil co-integrar com outros produtos. Isso permite e está permitindo que alguns dos operadores de telecomunicações de primeira linha, por exemplo, no mundo, comecem a trabalhar à frente das possibilidades da tecnologia, mesmo que ainda não seja integrável em ou com um fator de forma que lhes permita integrar isso em outros produtos. Pode ser, como você mencionou, a menos que você esteja em um centro de dados ou similar, isso permite que eles comecem a iniciar o processo de aprendizagem da fotônica programável. É um processo de aprendizagem realmente rápido, mas eles já estão trabalhando na geração de funções, seus algoritmos personalizados em cima dos algoritmos base que fornecemos. Mas concordo totalmente com o que você mencionou. O que estamos desenvolvendo é equipamento baseado em placas de próxima geração. Então, é mais fácil integrar uma placa com diferentes componentes.

Então, em vez de eles pensarem sobre a eletrônica de controle e tudo mais, o dispositivo do tamanho de uma placa, incorporaremos já os segredos integrados fotônicos, a eletrônica de controle necessária, a lógica necessária. Então, você só precisa se preocupar com o que importa para o seu produto. Se você tem, por exemplo, digamos que você está desenvolvendo um sistema intra data center ou estação onde você quer ter um roteador inteligente conectando speeders de equipe, interconexões ópticas, então você se concentrará nas interfaces ópticas e na interface de comunicação. Você não precisa desenvolver mais nada. Já otimizamos a eletrônica de controle para obter um tempo de pré-configuração rápido para obter toda a sincronização entre a camada de software para que você, como usuário, possa se concentrar no que pode realmente agregar valor.

Zach Peterson:

Bem, eu entendo isso, e percebo que colocar este produto de primeira geração no mercado é realmente importante, especialmente para talvez desenvolvedores que queiram construir em cima disso. Eu só estou me perguntando se haveria alguma oportunidade de lançar algo que esteja em formato de módulo para que tenha a integração que você está descrevendo com toda a eletrônica de controle construída em torno do chip, tenha as interfaces ópticas em algum lugar do módulo, e então as pessoas ainda interfiram com ele em um sistema personalizado. Mas eu acho que ter os módulos ópticos por perto, ou as interfaces ópticas devo dizer nesse módulo, torna um pouco mais desafiador porque geralmente no espaço eletrônico, quando pensamos em um módulo, pensamos em algo que se conecta a um par de conectores de placa para placa e é tudo elétrico, e então não nos preocupamos muito com isso. Mas então, quando você adiciona o elemento óptico a isso, acho que as pessoas então se perguntam, bem, como eu interfaciaria com esse módulo para tirar vantagem disso, especialmente se minha aplicação não for melhor atendida com uma unidade montada em rack.

Daniel Perez Lopez:

Até esse ponto, se você pensar em um sistema de tamanho de placa onde você tem um segredo integrado fotônico, seus eletrônicos de controle e seus periféricos ou, digamos, conectores ou portas, se você não tem uma placa de desenvolvimento, mas uma placa que pode se integrar dentro de um produto e o produto exige interconexões ópticas, então isso dependerá dos volumes sobre os quais estamos falando. Então, para volumes específicos que são altos o suficiente, é possível para nós apenas trocar os diferentes conectores e adaptar os conectores finais para os usuários. Caso contrário, placa de desenvolvimento completa com os conectores MTP específicos, tendo com um único conector, você pode apenas fluir mais de 24, 34, 64 fibras ópticas dentro de um único conector.

Então, de uma perspectiva de conectividade óptica, eu acho que é um bom exemplo. Hoje, o oposto disso é, claro, maneiras não integradas, componentes de agregação baseados nestes componentes de suíte. Então você pode ter seu modulador, você pode ter seu fotodetector, você pode ter componentes que basicamente consomem ou ocupam alguns centímetros por centímetros quando distribuídos todos juntos. E a beleza dos nossos dispositivos integrados é que a maioria desses elementos fotônicos são integrados em um único segredo integrado fotônico de milímetros por milímetros. Então o fotodetector não é desagregado, interconexões não são desagregadas, tudo é compacto.

Zach Peterson:

Você mencionou o número de fibras ópticas que precisam se interfacear com esse tipo de sistema. Vou assumir que essas são todas as suas I/Os que você poderia acessar no chip. Isso está correto?

Daniel Perez Lopez:

Bem, um motor óptico em geral pode ter muitas interfaces diferentes. Então você pode ter, digamos, portas ópticas nuas. Como você mencionou, isso pode vir através de fibras ópticas. Ou existem muitas maneiras diferentes de entrar no circuito integrado fotônico, mas a fibra óptica é a convencional que interage com o mundo externo. Dentro do circuito integrado fotônico que incorpora moduladores e fotodetectores, outra interface que você terá é entradas e saídas analógicas de RF de alta velocidade. Se você também está habilitando processamento baseado em analógico, por exemplo, para aplicações de fótons de micro-ondas ou aplicações de RF. E, ao mesmo tempo, você também pode ter I/Os digitais, então semelhantes às que você pode encontrar em um DPO ou um processador em um computador, sendo capaz de receber sinais digitais dentro do dispositivo do sistema. E então seus sinais passam por um conversor de digital para analógico, e então o analógico alimentando diretamente um modulador. Então eu diria que você pode ter três interfaces para um motor fotônico completo.

Zach Peterson:

Entendo. Ok. Bem, isso é tudo muito interessante. Estamos ficando com pouco tempo, mas acho que para nossa última pergunta, eu gostaria de perguntar, o que você vê como talvez a próxima geração desses sistemas? É apenas a miniaturização que é seu objetivo, ou você vê isso se expandindo no formato atual para uma gama mais ampla de aplicações? Talvez automotivo, talvez aeroespacial, talvez coisas médicas assim? Ou é uma combinação desses dois ou você está apenas sendo impulsionado pelos clientes?

Daniel Perez Lopez:
 

Sim, eu acho que a resposta é que somos movidos pelos clientes, mas ao mesmo tempo, claro, estamos estudando internamente para onde a tecnologia está indo para ser capaz de entregar a próxima geração de desempenho. Em alguns dos campos que você mencionou. Estamos focando hoje no espaço de comunicações para comunicações baseadas em óptica e gestão para comunicações RF e o processamento dentro das comunicações de data centers. Mas como você mencionou, também existem muitos campos diferentes onde acreditamos que a fotônica e, em particular, a fotônica programável, será capaz de entregar, será necessária a seguir. Eu acho que um sentimento comum das aplicações e protocolos que estão surgindo, é que eles têm uma coisa em comum, que é a flexibilidade e a programabilidade que é necessária. O mundo está mudando a cada minuto em termos de tecnologia, ainda mais do que era valorizado há quatro anos.

Agora isso não é mais valorizado. As necessidades de comunicação, as necessidades de processamento de sinal para redes ópticas estão crescendo em um ritmo muito mais alto do que aquele que a tecnologia é capaz de entregar. Então, vai ser realmente interessante ver no futuro quais são as tecnologias reais que nos permitem continuar crescendo com a mesma velocidade que nós, como sociedade, estamos crescendo em muitos e muitos campos de aplicação diferentes. Acreditamos que a fotônica é a candidata real para complementar a eletrônica e impulsionar essas aplicações e até mesmo habilitar essas próximas gerações. E certamente acreditamos que a fotônica programável será chave para ser capaz de colocar a tecnologia fotônica nas mãos desta sociedade.

Zach Peterson:

Bem, ótimo. À medida que todas essas coisas forem acontecendo, seria ótimo se pudéssemos ter você novamente no futuro para discutir isso, porque tenho certeza de que será muito interessante e as pessoas estarão ansiosas para ouvir sobre isso.

Daniel Perez Lopez:

Sim. Perfeito. Obrigado.

Zach Peterson:

Muito obrigado por se juntar a nós. Estivemos conversando com Daniel Perez Lopez, co-fundador e CTO da iPronics. Certifique-se de verificar as notas do programa para alguns recursos muito interessantes, e você poderá aprender mais sobre a iPronics e seus produtos. Se você está assistindo no YouTube, certifique-se de apertar o botão de inscrever-se. Você poderá acompanhar todos os nossos episódios e tutoriais à medida que forem lançados. E por último, mas não menos importante, não pare de aprender. Mantenha-se no caminho e nos veremos na próxima vez.