Фотоника, процессоры связи следующего поколения

Нужны ли фотонные айфоны и смартфоны? Сегодня у нас очень интересная тема с нашим гостем Даниэлем Пересом Лопесом, техническим директором и сооснователем iPRONICS, программируемая фотоника.

«Когда мы говорим о программируемой фотонике, мы имеем в виду возможность первоначально интегрировать световые сигналы в полупроводниковую микросхему, что широко известно как интегрированная фотоника, интегрированная оптика.» -Даниэль Перес Лопес

Подключайтесь сейчас и смотрите до конца, вам не захочется это пропустить!

Слушайте этот подкаст:

Скачать этот эпизод

Смотрите видео:

 

Основные моменты шоу:

• представление Даниэля Переса Лопеса, сооснователя и технического директора iPronics
• Что такое программируемая фотоника?
• Фотонная область или область интегрированной фотоники, в основном ограничена двумя ключевыми рыночными сегментами, которые являются передатчиками и центрами обработки данных
• Одно из растущих преимуществ фотоники - возможность конфигурировать системы в реальном времени на основе конкретных условий окружающей среды и конкретной производительности
• Фотонная технология как дополнительная технология к электронике
• Даниэль описывает структуру фотонного процессора iPronics и его функционирование
• iPronics достигла миниатюризации, они считают, что уменьшение форм-фактора - это способ открыть свой продукт для более широкого рынка
• Нужны ли фотонные айфоны и смартфоны с чисто фотонным процессором?
• Даниэль перечисляет различные применения фотоники, включая системы РЧ
• Совместная интеграция лазеров с интегрированными фотонными схемами больше не является ракетной наукой
• Улучшенная технология, рано или поздно; интеграция высокопроизводительного фотоинжектора в чип больше не является проблемой
• Лазеры звучат круто, но миниатюризация или сосредоточение на форм-факторе и предоставление высокопроизводительных систем являются более приоритетными задачами
• Есть ли в настоящее время продукт iPronics, доступный на полке для интеграции?
• iPronics сосредотачивается на пространстве связи для оптической связи и управления для РЧ-связи и обработки внутридатацентровых коммуникаций

Ссылки и ресурсы:

• Читайте связанные статьи:
  • Проблемы интеграции кремниевой фотоники в дизайне печатных плат
  • Квантовые вычисления: электроника против фотоники: новые чипы изменят баланс
  • Оптические соединения в дизайне печатных плат: прогресс в 2020 году и далее
• Связаться с Даниэлем Пересом Лопесом на LinkedIn
• Посетить сайт iPronics

Транскрипт:

Даниэль Перес Лопес:

Именно так. Это вопрос стоимости. Это вопрос времени, и это также вопрос производительности, которую позволяет реализовать программируемое фотонное устройство. Так что, помимо прототипирования или быстрой разработки, мы в iPronics определенно верим, что есть что-то большее за этими преимуществами.

Зак Петерсон:

Привет всем и добро пожаловать на подкаст Altium On Track. Я ваш ведущий, Зак Петерсон. Сегодня мы говорим с Даниэлем Пересом Лопесом, сооснователем и техническим директором iPronics. Это интересная область, которая, конечно, является моей страстью. Сегодня мы будем говорить о фотонике и, в частности, о программируемых фотонных чипах. Даниэль, большое спасибо, что присоединились к нам сегодня.

Даниэль Перес Лопес:

Спасибо. Мне очень приятно.

Зак Петерсон:

Да, так что люди, которые меня знают или которые смотрели шоу или любые мои другие видео уже давно знают, что я пришел из оптики, а затем перешел в электронику, и то, что вы делаете, я думаю, это некоторое слияние оптики и электроники. Так что, возможно, расскажите нам, что делает iPronics, какой у вас продукт.

Даниэль Перес Лопес:

Отлично. Так что, я думаю, что просто чтобы объяснить концепцию, когда мы говорим о программируемой фотонике, мы имеем в виду способность первоначально интегрировать световые сигналы в полупроводниковый чип, который широко известен как интегрированная фотоника, интегрированная оптика. Это область, которая позволяет нам иметь передатчики для интернет-соединений для данных центров и так далее. Но когда мы говорим ключевое слово программируемая, мы имеем в виду нечто иное, что является расширением области для предоставления возможности программировать последовательности на основе света. Так что, чтобы дать конкретный пример, фотонная интегральная схема сегодня и в течение последних, я бы сказал, 20 лет выглядит как чип, где мы интегрируем волноводы, а не провода. Таким образом, мы можем интегрировать оптические сигналы, получить их в оптический чип, и мы можем выполнять некоторую обработку внутри этой фотонной интегральной схемы.

Но то, что мы позволяем, это программируемость этого сигнала. Так что есть параллель, которую мы можем использовать здесь, которая является программируемым массивом вентилей, программируемым логическим устройством в электронике против специализированной интегральной схемы в электронике. Так что iPronics будет предоставлять этот программируемый аналог FPGA, но в данном случае с фотонной интегральной схемой, а не с электроникой.

Зак Петерсон:

Итак, я думаю, это подразумевает, что большинство фотонных интегральных схем до сих пор были по сути статичными, как ASIC, как вы говорите.

Даниэль Перес Лопес:

Верно. Как я уже упоминал, область фотоники или интегрированной фотоники, в основном ограничена двумя ключевыми рыночными сегментами, которые определяются объемами - это трансиверы и центры обработки данных. Таким образом, генерация схемного оборудования, которое позволяет нам перемещать данные в оптических сетях и внутри центров обработки данных. Но технология созревала в течение последних 30 лет и демонстрировала конкурентоспособность в различных областях применения от LIDAR до оптической обработки в других областях, например, квантовой фотоники или более классически ориентированных операций. Также известно, например, что можно использовать генерацию и обнаружение сигналов RF с помощью фотонной интеграции. И здесь также есть возможность для интеграции этих систем и компонентов.

Однако, поскольку мы все ограничены или технология ограничена конкретными по применению дизайнами, время выхода на рынок и время разработки действительно высоки, и только несколько компаний могут позволить себе инвестировать в такие долгие циклы итераций. Однако добавление программируемого фотонного устройства таким же образом, как это происходит с FPA в электронике, является возможностью кардинально сократить эти времена разработки, а также общие затраты, связанные с разработкой продукта на основе интегрированной фотоники.

Зак Петерсон:

Понимаю. Таким образом, рынку действительно нужно программируемое решение, просто из-за, я полагаю, ограниченного размера рынка, особенно для ASIC, либо затраты на обработку и производство должны существенно снизиться для всех этих специфических фотонных приложений, либо необходимо иметь программируемое решение, чтобы вывести его на рынок.

Даниэль Перес Лопес:

Да, да, именно так. Это вопрос затрат. Это вопрос времени и это также вопрос производительности, которую обеспечивает программируемое фотонное устройство. Так что помимо прототипирования или быстрой разработки, мы в iPronics определенно верим, что есть что-то большее за этими преимуществами. Например, чтобы привести конкретные примеры, если вы подумаете, скажем, о RF системе переднего края, которая требует определенной адаптивности к изменчивости, гибкости, если вы думаете о базовых станциях следующего поколения 5G 6G, существует высокий спрос на адаптивность и возможность реального времени переконфигурировать вашу систему в зависимости от конкретных условий окружающей среды или в зависимости от конкретной производительности, которую вам нужно получить в тот или иной момент. Таким образом, программируемая фотоника выходит далеко за рамки снижения затрат и времени на разработку. Это также о ключевой производительности, которая позволит внедрить системы связи или процессоры следующего поколения.

Зак Петерсон:

Итак, говоря о процессорах следующего поколения, одна из областей, где я постоянно вижу упоминание такого типа процессоров, будь то квантовый процессор, фотонный процессор или квантово-фотонный процессор, это обработка ИИ. Таким образом, специализированные чипы, которые могут быть установлены в центре обработки данных и могут напрямую взаимодействовать по оптической связи между серверами, обладают очень высокой вычислительной мощностью и могут обрабатывать все эти данные для ИИ, это тот тип рынка, на который вы нацелены, или вы нацелены, возможно, на более мелкие устройства, которым нужна высокая вычислительная мощность и которые могут извлечь выгоду из этого типа решения в отличие, скажем, от FPGA маломощного процессора по ряду причин?

Даниэль Перес Лопес:

Да, это действительно хороший вопрос. Сейчас на рынке много компаний, большинство из которых появились, я бы сказал, в последнее десятилетие или даже пять лет, которые стремятся к развитию фотонного ИИ оборудования, фотонного ИИ программного обеспечения. В сообществе, как в промышленности, так и в академических кругах, идет обсуждение, в чем же реальная польза фотонных технологий. Как вы упомянули, это прямая замена того, что мы сегодня выполняем цифровыми средствами, это сравнительная технология, которая позволяет нам дополнять там, где электроника не способна доставить. Мы действительно верим, что фотонная технология является дополнительной технологией к электронике. В большинстве случаев или в конкретных прикладных случаях нет смысла пытаться заменить технологию, которая уже хорошо работает для определенной функциональности. Так что, скорее чем изобретать колесо заново для чего-то, что работает, на самом деле люди, практики, инженеры по программированию фотоники, инженеры-фотоники, дизайнеры и компании будут нацелены на то, что на самом деле обеспечивает производительность следующего поколения.

Что касается, например, ИИ. С ИИ вы можете попытаться нацелиться на умножение и накопление данных в фотонной области, или вы можете попытаться сосредоточиться на межсоединениях, передвижении данных между различными ресурсами, DPU и другими системами в вычислительных кластерах, например, это открытое обсуждение, которое сегодня ведется в сообществе. От iPronics, на что мы сосредоточены в наши первые три года, это возможность предоставить нашим клиентам что-то осязаемое. Я думаю, что мы одна из немногих компаний, которая на сегодняшний день действительно предоставляет продукты клиентам, а не пытается изобрести будущее. Так что мы уже работаем в настоящем, и это позволяет нам получать прямую обратную связь от компаний. Наши клиенты работают во многих различных областях, некоторые из них в области коммуникаций, некоторые из них в чистой обработке сигналов, некоторые из них в обработке сигналов РЧ фотоники, и некоторые из них даже в вычислениях. Так что мы очень близки ко всем этим рынкам и получаем от них обратную связь, работая над нашими продуктами следующего поколения уже на основе этой обратной связи.

Зак Петерсон:

Так когда вы говорите, что кто-то собирается использовать одну из ваших систем или один из ваших продуктов, я думаю, когда кто-то слышит о фотонной интегральной схеме, они собираются попытаться вставить это, скажем, в печатную плату или в электронную сборку, и они скажут, ну, как мне получить оптический интерфейс в чип? Как мне получить сигналы в чип? Есть ли электрический интерфейс или это полностью оптический?

Даниэль Перес Лопес:

Это отличный вопрос. Наши фотонные процессоры сегодня выглядят как стоечная система, где мы встроили все необходимое. Так что, в основном, вся управляющая электроника, необходимая для работы процессора, у нас есть все оптические интерфейсы, в устройстве присутствует некоторая логика. В итоге, у нас есть фотонный слой, электронный слой и программный слой поверх всего. Таким образом, мы даем возможность нашим пользователям, и мы признаем, что мы это также измеряем, как некоторые из них имеют сильный опыт в физике, фотонике и оптическом оборудовании в целом. Некоторые из них никогда не слышали о фотонике, поэтому они хотят использовать систему как черный ящик. В этом случае то, что мы сделали, это разработали комплект разработки программного обеспечения, который позволяет нашим промо-разработчикам фотонных устройств, клиентам, пользователям использовать технологию без необходимости быть экспертами в этой области.

Так что, если у них есть общий опыт программирования, они могут использовать наши библиотеки комплектов разработки программного обеспечения для программирования их оптических соединений, оптических переключателей, оптических разветвителей. Таким образом, они могут настраивать амплитуду на фазе света, если они хотят работать на этом уровне. Но в то же время, если они просто хотят оставаться на уровне системы в целом, мне просто нужен оптический коммутатор или оптический фильтр. Они просто указывают спецификации, и система программируется для них. С точки зрения взаимодействия, вы можете получать и отправлять сигналы с помощью оптических волоконных разъемов. Так что мы работаем над специфическими интерфейсами для подключения этих оптических волокон к фотонным интегрированным секретам с массивом волокон. И вы также спрашивали об интерфейсах. Мы уже разрабатываем систему, которая позволяет вам также программировать РЧ сигналы. Таким образом, возможно смешивание РЧ высокоскоростных сигналов вместе с оптическими сигналами. В этом смысле интерфейсы выглядят как РЧ разъемы, массивы волокон и затем коммуникационный порт для связи с логикой устройства.

Зак Петерсон:

Так как это стоечная система, я думаю, это имеет смысл для среды центра обработки данных, где все находится в стойках. Это логично. Еще одна область, где это имеет смысл, - это военное встраиваемое оборудование. Они выходят в поле, устанавливают стойки и делают в основном то же самое, что и центр обработки данных, только в меньшем масштабе, и я уверен, мы можем придумать и другие примеры. Теперь, когда это стоечная система, конечно, она очень большая, не портативная, если вы не собираетесь катить стойку с портативным источником питания. Как вы можете это уменьшить и в конечном итоге привести эту технологию к более мелким устройствам, которые не должны быть установлены в стойку? Это возможно? Это то, что у вас есть в планах? Как вы думаете об этой возможности?

Даниэль Перес Лопес:

Да, это действительно вопрос. Я упоминал ранее, что, возможно, мы одна из немногих компаний на рынке, которой удалось что-то предложить, и это был наш процесс принятия решений, наш девиз всё время - возможность вывести это на рынок как можно раньше, чтобы наши пользователи, клиенты могли наслаждаться технологией раньше, а не позже. Лучше иметь что-то на основе стойки в 2022 году, чем ждать 2026 год, чтобы иметь что-то с меньшим форм-фактором. Так что мы по сути решили, что это правильный путь. И при этом мы уже работаем над миниатюризацией устройства.

Большинство проблем или все проблемы, вызовы, которые возникают вместе с уменьшением форм-фактора, уже были смягчены с нашей стороны. Наши следующие поколения будут всё меньше и меньше до тех пор, пока не достигнут фундаментальных пределов. Сейчас я не думаю, что фундаментальные пределы близки в будущем. Как вы упомянули, возможность миниатюризировать устройство в два раза в год - это не что-то безумное. И как вы сказали, мы действительно верим, что уменьшение форм-фактора также является способом открыть двери в дополнительные сегменты рынка. Сегодня оборудование на основе стоек позволяет вам быть в лабораториях университетов, компаний, в данных центрах, но миниатюризация форм-фактора, безусловно, позволяет еще больше демократизировать технологию. Так что да, это полностью соответствует направлению компании.

Зак Петерсон:

Да, есть одна шутка, которую я часто делаю о квантовых технологиях, это то, что было бы действительно здорово, если бы у нас был квантовый iPhone, но вам нужно всё это охлаждение и сам чип миниатюризировать до форм-фактора iPhone. Так что, конечно, мне интересно, однажды у нас будет фотонный iPhone или фотонный Galaxy, если вы пользователь Samsung.

Даниэль Перес Лопес:

Да, вероятно, это соответствует одному из моих предыдущих комментариев о попытке переизобрести то, что уже работает очень хорошо. Например, почему? Тогда вопрос был бы, зачем нам фотонный смартфон? Какую проблему мы пытаемся решить? Конечно, сегодня у нас есть этот дисплей, который является фотонной технологией для экрана. Некоторые мобильные телефоны имеют датчики на основе фотоники, но если мы говорим о фотонном смартфоне и о чем-то, что полностью заменяет процессор на чисто фотонный процессор, я не думаю, что сегодня у нас есть такая необходимость. Так что сейчас мы сосредотачиваемся на, снова, прослушивании рынка, какие есть реальные потребности? Пока никто не просил фотонный телефон, так что мы пытаемся сосредоточиться на, да, как вы упомянули, улучшении форм-факторов, улучшении технологии в целом и включении следующего поколения.

Например, я думаю, поскольку вы упомянули телефоны, одна область, которая, по нашему мнению, представляет большой интерес для программной фотоники, это станции связи следующего поколения 5G, 6G. Мы действительно верим, что адаптивность, гибкость, которая требуется новыми протоколами, а также наличие системы, которую нужно обновлять с точки зрения аппаратного обеспечения два года, не сочетается с чем-то, что требуется быть крайне гибким, обновляемым от протокола следующего поколения к протоколу следующего поколения. Иметь возможность просто программно обновлять ваше аппаратное обеспечение, и это возможно только с программной фотоникой.

Зак Петерсон:

Ну, вы упомянули аналог FPGA с программируемой фотоникой, верно? Так что, наверное, кто-то справедливо спросит, ну, почему FPGA мог бы потерпеть неудачу в этом приложении? Почему программируемый фотонный чип имеет преимущество?

Даниэль Перес Лопес:

Да, да. Это отличный вопрос. Тогда мы переходим к сравнению преимуществ фотоники по сравнению с электроникой в целом, а не с другими подходами в фотонике. И на этот вопрос, где фотоника превосходит, это в широком спектре областей. Например, если вы используете фотонику для помощи в РЧ системах, фотоника позволяет вам обеспечить гибкость, например, возможность создать перенастраиваемый фильтр, который может работать с сигналами на, скажем, 28 гигагерц, 37 гигагерц, 10 гигагерц, пять гигагерц. Сделать это в перенастраиваемом виде с РЧ системами - это настоящий вызов. Так что возможность иметь РЧ фильтр, который вы можете фильтровать непосредственно в РЧ домене или РЧ-электронном домене, возможность перенастраивать полосу пропускания и одновременно центральную частоту является вызовом для современных РЧ систем сегодня.

Это то, в чем потенциально может помочь фотоника. Почему? Потому что вы используете модулятор. Вы получаете ваш сигнал из РЧ домена в фотонный домен, где у вас есть вся необходимая гибкость, а затем вы можете вернуться в РЧ или миллиметровый волновой домен, чтобы ваш сигнал был преобразован и обработан. Аналогично, вы можете захотеть иметь соединение канала волокна с антенной, и в этом случае ваш интерфейс уже оптический. Так что, если вы хотите решить это с помощью электронного FPGA или электронного двигателя, вам нужно понизить ваш оптический сигнал текущего домена перед любой обработкой.

Если у вас сигнал уже поступает в оптическом домене, вы можете воспользоваться этим и выполнить некоторую обработку там с огромной предварительной настройкой. Если вы основаны на волокне, а не на электронной проводке, вы также можете воспользоваться низкими потерями распределения, и тогда вы можете распределить ваш сигнал по разным волокнам и областям. Конечно, эта беседа зависит от приложений, на которые мы сосредотачиваемся. В данном случае мы говорим о возможностях для будущих базовых станций и коммуникаций 5G, 6G, но то же самое будет и с другими приложениями.

Зак Петерсон:

Так вы упомянули, или вы говорили об интерфейсе между РЧ и фотоникой, и мы уже говорили об интерфейсе между электроникой и фотоникой, и я думаю, для некоторых людей это может быть немного сложно, но по крайней мере есть аналог для светодиодов и фотодиодов и подобных вещей, которые немного более интуитивно понятны. Но как вы переходите к этому интерфейсу между РЧ и фотоникой? Вы делаете РЧ по волокну, но на чипе?

Даниэль Перес Лопес:

Да, это хороший вопрос. Итак, два ключевых интерфейса, которые вам нужно согласовать для соединения миров РЧ и фотоники, как вы упомянули, это модулятор, где у вас есть РЧ вход на модулятор, а затем модулятор имеет лазер, и на выходе модулятора у вас есть модулированный сигнал, который по сути переносит оптический носитель как поддержку вызова, и теперь ваша информация перешла от нескольких гигагерц к оптическому домену, который представляет собой чрезвычайно высокие частоты. Так что если сравнить вход и выход модулятора, теперь вы перешли к 193 терагерцам.

Теперь вы находитесь в оптическом домене. Вы выполняете обработку, и затем, если у вас есть фотоэлектрический излучатель, вы можете получить биение сигнала с носителем и вернуть сигнал в РЧ домен. Вот как работают два основных интерфейса. Для кого-то, кто не знаком с этим, обычно вам действительно нужен драйвер и секрет или схема, которая позволяет вам перенести ваш РЧ сигнал в модулятор, по сути вам нужно согласовать импеданс с 50 омами в зависимости от модулятора, чтобы преобразовать сигнал в оптический домен. И аналогично для фотодиода. Вам также нужен какой-то приемопередатчик, который усиливает, если вы хотите, чтобы ваш фото сигнал был преобразован из оптического домена в электронный домен, а затем быть в состоянии усилить сигнал для получения хорошего сигнала.

Зак Петерсон:

Хорошо. Так другой момент, который вы упомянули, это то, что вы, по сути, модулируете лазерный сигнал, если я правильно вас понял. И другое, о чем, как мне кажется, люди подумают, когда услышат это, что все это находится в видимом домене, но это не в видимом домене. Это все на стандартных длинах волн волокна, верно?

Даниэль Перес Лопес:

Да, да. Итак, да, это так. Итак, что сегодня находится внутри чипа в наших устройствах, мы интегрируем программируемую фотонную обработку логики. Все, это не только реконфигурируемое оптическое ядро, но и некоторые пассивные компоненты, некоторые реконфигурируемые IP-блоки, это, вероятно, как и другие специализированные блоки, все вместе в наших секретах фотонной целостности. Наш лазер сегодня не находится внутри секрета фотонной целостности, но, опять же, технология, интегрированная фотонная технология, значительно созрела за последние 10 лет в отношении совместной интеграции лазеров с фотонными интегральными схемами. Так что это уже не ракетостроение, возможность поместить лазер, совместно интегрированный с чипом. И на ваш вопрос, если у вас есть радио или волоконная система, это означает, что часть системы распределена, так что у вас есть оптическое волокно, соединяющее две точки. Это может быть передатчик на базовой станции или в центральном офисе, это может быть приемник на антенне или где-то еще.

Эти две точки соединены через оптическую связь, или это также может быть внутри дата-центра. У вас может быть оптическое волокно, соединяющее один сервер с другим. В этом случае мы говорим о связи на короткие расстояния или на длинные расстояния, и логика за этим похожа. Мы используем оптический путь для передачи светового сигнала, который несет информацию, и эта информация генерируется через передатчик, который, по сути, или внешний модулятор, который генерирует этот сигнал из другой области в оптическую. Затем мы проходим через волокно, доходим до конечной части связи, не преобразуем сигнал, и теперь мы можем снова вернуться в электронную область, чтобы использовать его. Сегодня высокоскоростные модуляторы, высокоскоростные фотодетекторы - это технология, компонент, который может быть интегрирован в чип, и в наших программируемых фотонных последовательностях мы также интегрируем высокоскоростные модуляторы и фотодетекторы.

Zach Peterson:

Так что насчет структуры чипа, правильно, я понимаю, что вы интегрируете больше высокоскоростных модуляторов и подобных вещей на чип, но затем вы упомянули источники света, а также детекторы света как одну из проблем интеграции. Я был на конференции IEEE по фотонике около четырех лет назад, и был целый панель по этой теме интеграции источников света и детекторов света на кремниевую фотонику, и это было в 2019 году. Так каков был прогресс с тех пор? Потому что тогда они все еще обсуждали, переключаем ли мы все на Saega? Делаем ли мы фотонику на двух шестых? Каков был прогресс в этом?

Daniel Perez Lopez:

Что касается детекторов, я не думаю, что это еще проблема. Хорошо известно, что в фотонике на основе кремния то, что вы делаете, это интегрируете ваш мануал на вашем мануальном слое. Таким образом, эти материалы доступны для получения хорошо работающих фотодетекторов на чипе для создания ваших приемников, и это совместимый материал со всеми базовыми процессами и так далее. Так что интеграция высокопроизводительного фотоэжектора в чип не является проблемой. Действительно, они становятся все лучше и лучше с точки зрения чувствительности, темнового тока. Так что две ключевые метрики для ключевого баланса связи. Что касается лазера, это то, что мы решили, что наши продукты первого поколения не будут включать совместную интеграцию лазеров в систему. Первая мотивация заключается в том, что нам это не нужно для получения полностью функционального устройства. Как я упоминал, мы добрались до существенного, чтобы убедиться, что продукт, который мы поставляем первый в коммерческом доступе программируемый фотонный процессор, позволяет нашим пользователям получить улучшенные технологии раньше, чем позже.

Совместная интеграция с лазером придет, когда мы узнаем, что это действительно следующий шаг для достижения конкретной целевой формы и так далее. Но, безусловно, для форм-факторов, которые мы рассматриваем на будущее, вы можете подумать о интеграции научной платы, все еще лазер может быть интегрирован в форм-факторе, похожем на бабочку, и вы можете легко ввести это. И в то же время мы говорим, есть по крайней мере три фабрики, три ключевые фабрики в мире уже, которые либо предлагают, либо начинают предлагать совместную интеграцию лазеров в системах. Уровень зрелости - это технология, которая существует, скажем, пару лет. Так что потребуется еще немного времени, чтобы получить полностью стабильные процессы и сделки как можно выше. А тем временем мы продолжаем работать над тем, где мы действительно приносим ценность, а именно на программном уровне программируемой фотоники и в продуктах следующего поколения. На основе программируемой фотоники.

Зак Петерсон:

Начали ли клиенты требовать или спрашивать, чтобы вы делали такой уровень интеграции, или клиенты все еще привыкают к тому, что они даже могут строить с фотонными чипами и большим фотонным процессором, как этот?

Даниэль Перес Лопес:

Так что я думаю, что мне задавали вопрос много, много раз, интегрируем ли мы наш источник лазера или нет. Мой ответ всегда таков: какой форм-фактор вам нужен? Вместо того чтобы сосредотачиваться на том, что мы можем интегрировать или не можем, важен лишь конечный форм-фактор. Давайте поймем, каковы цели, задачи, ограничения. И наша команда три года работала над миниатюризацией ключевых частей системы, которые необходимо уменьшить. Так что мы работали над миниатюризацией всей контрольной электроники, логики, фотонного интегрального схемы для улучшения плотности, упаковки, всех различных вещей, которые также являются частью продукта.

Лазер, конечно, также является частью продукта. И до сих пор я думаю, что мы сосредоточились на том, что действительно важно для нашего конечного форм-фактора. И я думаю, что обсуждения о лазерах обязательно состоятся в ближайшем будущем, и мы готовимся к этому, но это не то, на чем должны сосредотачиваться компании, которые занимаются разработкой своих ключевых продуктов, я думаю, что акцент должен быть на общей системе и на том, что действительно определяет конечную производительность и форм-факторы.

Зак Петерсон:

Так что да, кажется, что сосредоточение на форм-факторе позволяет вам продолжать продвигать границы миниатюризации каждого из различных компонентов и, я полагаю, откладывать интеграцию лазеров непосредственно на чип настолько долго, насколько это возможно, пока не появится множество людей, начинающих требовать фотонный iPhone.

Даниэль Перес Лопес:

Да, точно. Как только мы видим, что существует рынок с большим объемом продаж в чем-то, что кардинально требует размера отпечатка пальца фотонной интегрированной системы, тогда действительно необходимо интегрировать абсолютно все. Но если для 95% остальных приложений устройство уровня размера платы подходит, мы сосредоточены на понимании ключевых параметров и предоставлении актуальной технологии, которая позволяет нам двигаться вперед. И, конечно, это поместит технологию, программируемую фотонную технологию, в идеальное положение для того, чтобы как только начнется совместная интеграция лазеров с устройствами, о которых я упоминал, что уже происходит, она станет более зрелой. Будет относительно легко совместить это с нашими системами.

Зак Петерсон:

Так что сейчас вы разрабатываете коробку, я думаю, вы описали ее для некоторых людей как черный ящик, который можно купить с полки, подключить и начать использовать. Однако, если вы заглянете в эту коробку, конечно, вы найдете все эти разные компоненты. Я уверен, что большинство из них доступны в продаже, за исключением, конечно, вашего процессора. Так что теперь я задаюсь вопросом, будет ли когда-нибудь возможность для кого-то, скажем, просто купить один из ваших процессоров, купить другие компоненты, необходимые для оптической работы процессора, прямо с полки и, возможно, построить вокруг ваших продуктов собственную систему?

Даниэль Перес Лопес:
 

Да, так вот первое поколение процессоров, которое мы выпустили на рынок, по сути, представляет собой модуль размером с стойку. Его сложно интегрировать с другими продуктами. Это позволяет, и уже позволяет некоторым операторам телекоммуникаций первого уровня, например, в мире, начать работу над возможностями технологии, даже если она ещё не может быть интегрирована в форм-фактор, позволяющий им встраивать её в другие продукты. Как вы упомянули, если вы не в дата-центре или подобном, это позволяет им начать процесс обучения программно-определяемой фотонике. Это действительно быстрый процесс обучения, но они уже работают над созданием функций, своих собственных алгоритмов на основе базовых алгоритмов, которые мы предоставляем. Но полностью согласен с тем, что вы упомянули. Мы разрабатываем оборудование на основе плат следующего поколения. Так что интегрировать плату с различными компонентами становится проще.

Так что вместо того, чтобы думать о контрольной электронике и всём остальном, устройство размером с плату будет уже включать в себя интегрированные фотонные секреты, необходимую контрольную электронику, необходимую логику. Так что вам остаётся беспокоиться только о том, что важно для вашего продукта. Если у вас, например, есть система внутри дата-центра или станции, где вы хотите иметь умный маршрутизатор, соединяющий командные ускорители, оптические интерконнекты, тогда вы будете сосредоточены на оптических интерфейсах и интерфейсе связи. Вам не нужно разрабатывать ничего другого. Мы уже оптимизировали контрольную электронику для быстрой предварительной настройки, для всей синхронизации между программными слоями, так что вы, как пользователь, можете сосредоточиться на том, где вы можете действительно создать ценность.

Зак Петерсон:

Я понимаю это, и понимаю, что выпуск этого продукта первого поколения на рынок действительно важен, особенно для разработчиков, которые хотят строить на его основе. Просто интересно, будет ли когда-нибудь возможность выпустить что-то в форм-факторе модуля, чтобы была интеграция, о которой вы говорите, со всей контрольной электроникой, построенной вокруг чипа, оптическими интерфейсами где-то на модуле, и тогда люди всё ещё могли бы подключаться к нему в своей собственной системе. Но я думаю, что наличие оптических модулей вокруг, или скажем оптических интерфейсов на этом модуле, делает это немного более сложным, потому что обычно в электронной области, когда мы думаем о модуле, мы думаем о чём-то, что подключается к паре разъёмов платы к плате и это всё электрическое, и тогда мы действительно не беспокоимся об этом. Но когда вы добавляете оптический элемент, я думаю, люди тогда задаются вопросом, как бы мне подключиться к этому модулю, чтобы воспользоваться этим, особенно если моё приложение не будет лучше всего работать с устройством в стойке.

Даниэль Перес Лопес:

К этому моменту, если вы подумаете о системе размера платы, где у вас есть интегрированная фотонная секретная схема, ваша контрольная электроника и ваши периферийные устройства или, скажем, разъемы или порты, если у вас не разработочная плата, а плата, которая может интегрироваться в продукт и продукт требует оптических соединений, тогда это будет зависеть от объемов, о которых мы говорим. Так что для определенных объемов, которые достаточно велики, нам возможно просто заменить разные разъемы и адаптировать конечные разъемы для пользователей. В противном случае полная разработочная плата со специфическими разъемами MTP, имея с одним разъемом, вы можете просто пропустить более чем 24, 34, 64 оптических волокна в одном разъеме.

Так что с точки зрения оптической связи, я думаю, что это хороший пример. Сегодня, в противоположность этому, есть, конечно, неинтегрированные, столбчатые способы, компоненты, агрегация на основе этих компонентов. Таким образом, у вас может быть ваш модулятор, у вас может быть ваш фотодетектор, у вас могут быть компоненты, которые в основном занимают или забирают некоторые сантиметры на сантиметры, когда распределены все вместе. И красота наших интегрированных устройств заключается в том, что большинство этих фотонных элементов интегрированы в одну миллиметровую на миллиметровую фотонную интегрированную секретную схему. Так что фотодетекторы не дезагрегированы, соединения не дезагрегированы, все остальное просто компактно.

Zach Peterson:

Так вы упомянули количество оптических волокон, которые необходимо подключить к этому типу системы. Я предполагаю, что это все ваши входы-выходы, к которым вы можете получить доступ на чипе. Верно?

Daniel Perez Lopez:

Ну, оптический двигатель в общем может иметь множество различных интерфейсов. Так что у вас могут быть, скажем, голые оптические порты. Как вы упомянули, это может быть через оптические волокна. Или есть много разных способов попасть в фотонную интегрированную схему, но оптическое волокно является традиционным, который взаимодействует с внешним миром. Внутри фотонной интегрированной схемы, которая включает модуляторы и фотодетекторы, другой интерфейс, который у вас будет, это высокоскоростные аналоговые входы и выходы RF. Если вы также активируете аналоговую обработку, например, для приложений микроволновой фотоники или RF приложений. И в то же время, у вас также могут быть цифровые входы-выходы, такие же, какие вы можете найти на DPO или процессоре в компьютере, способные получать цифровые сигналы внутри устройства системы. А затем ваши сигналы проходят через цифро-аналоговый преобразователь, а затем аналог напрямую подается на модулятор. Так что я бы сказал, что у вас может быть три интерфейса для полного фотонного двигателя.

Zach Peterson:

Понимаю. Хорошо. Это все очень интересно. У нас осталось немного времени, но я думаю, что для нашего последнего вопроса я бы просто хотел спросить, как вы видите, возможно, следующее поколение этих систем? Это просто миниатюризация, которая является вашей целью, или вы видите их расширение в текущем форм-факторе для более широкого спектра приложений? Может быть, автомобильная промышленность, может быть, аэрокосмическая отрасль, может быть, медицинские вещи и тому подобное? Или это комбинация этих двух, или вас просто ведут клиенты?

Daniel Perez Lopez:
 

Да, я думаю, что ответ заключается в том, что мы руководствуемся потребностями клиентов, но в то же время, конечно, мы внутренне изучаем, куда будет двигаться технология, чтобы обеспечить производительность следующего поколения. В некоторых из упомянутых вами областей. Сегодня мы сосредотачиваемся на области связи для оптической связи и управления для радиочастотной связи и обработки внутридатацентровых коммуникаций. Но, как вы упомянули, существует также множество различных областей, где мы действительно верим, что фотоника, и в частности программируемая фотоника, сможет обеспечить, это будет требоваться далее. Я думаю, что общее ощущение приложений и протоколов, которые появляются и появляются, это то, что у них есть одна общая черта, которая заключается в необходимости гибкости и программируемости. Мир меняется каждую минуту в плане технологий, тем более то, что ценилось четыре года назад.

Теперь это уже не ценится. Потребности в коммуникации, потребности в обработке сигналов для оптических сетей растут с темпом, который значительно выше, чем технологии могут предложить. Поэтому будет действительно интересно увидеть в будущем, какие именно технологии позволят нам продолжать расти с той же скоростью, с которой мы, как общество, развиваемся во многих, многих различных областях применения. Мы верим, что фотоника является настоящим кандидатом для дополнения электроники и усиления этих приложений, а также для включения этих следующих поколений. И мы, безусловно, верим, что программируемая фотоника будет ключевым элементом, чтобы сделать фотоническую технологию доступной для этого общества.

Зак Петерсон:

Ну, отлично. Когда все это начнет внедряться, было бы здорово, если бы мы могли снова пригласить вас в будущем, чтобы обсудить это, потому что я уверен, это будет очень интересно, и люди будут с нетерпением ждать, чтобы узнать об этом.

Даниэль Перес Лопес:

Да. Прекрасно. Спасибо.

Зак Петерсон:

Большое спасибо за участие. Мы беседовали с Даниэлем Пересом Лопесом, сооснователем и техническим директором iPronics. Обязательно ознакомьтесь с заметками к шоу за некоторыми очень интересными ресурсами, и вы сможете узнать больше о iPronics и их продуктах. Если вы смотрите на YouTube, не забудьте нажать кнопку подписки. Вы сможете следить за всеми нашими эпизодами и учебными пособиями по мере их выхода. И последнее, но не менее важное, не прекращайте учиться. Оставайтесь на правильном пути, и до встречи в следующий раз.