В России начались работы по созданию фотонных устройств для телекома

МонокльHi-Tech

Чипы тянутся к свету

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

Наталья Быкова

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

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

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

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

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

Мощность и энергия

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

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

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

«Таргет консервирует экономику, а нам нужны изменения» «Таргет консервирует экономику, а нам нужны изменения»

О начинающейся в России рецессии и о том, как ее избежать

Монокль
Что такое DDoS-атака и как она работает Что такое DDoS-атака и как она работает

Объясняем, что такое DDoS и как оно работает

ТехИнсайдер
Зажигаем звезды Зажигаем звезды

Подборка историй о людях, которые двигают прогресс небывалым

ТехИнсайдер
Расписки при ДТП: как пишутся и какими бывают Расписки при ДТП: как пишутся и какими бывают

Как пишется расписка при ДТП и когда этого делать не стоит

РБК
Почитать. Топ-10 Почитать. Топ-10

Книги об армии Римской империи в начале новой эры и кухне Древнего мира

Дилетант
«Был честен с собой и со своим ремеслом»: каким был путь в искусстве Карла Брюллова «Был честен с собой и со своим ремеслом»: каким был путь в искусстве Карла Брюллова

Каким был путь в искусстве Карла Брюллова и как его показывают в музеях

Forbes
Вера Васильева: «Я ничего специально не делаю, живу как хочется» Вера Васильева: «Я ничего специально не делаю, живу как хочется»

Ее взлет в кино был ярким и мощным, а годы в профессии — разными, трудными...

Караван историй
Первый среди неравных: дизайнер Ясухиро Михара Первый среди неравных: дизайнер Ясухиро Михара

Ясухиро Михара: как японский дизайн кроссовок покорил мир

Правила жизни
Почему блокируют счет ИП: 10 реальных причин и как их избежать Почему блокируют счет ИП: 10 реальных причин и как их избежать

Разберем на примерах основные причины блокировки средств на счете ИП

Inc.
Что скрывается за модным словом «роялти» ? Что скрывается за модным словом «роялти» ?

Пассивный доход на интеллектуальной собственности: как работает роялти?

Наука и техника
Инвесторы стали избирательнее и осторожнее Инвесторы стали избирательнее и осторожнее

Агробизнес продолжает планировать инвестиции в развитие

Агроинвестор
Одежда-антистресс Одежда-антистресс

Что включить в дофаминовый гардероб

Лиза
Австралиец нашел прижизненные фотографии вымершего почти сто лет назад бандикута Австралиец нашел прижизненные фотографии вымершего почти сто лет назад бандикута

Куратор музея обнаружил в архивах черно-белые фотографии бандикута

N+1
Полет Fram2 Полет Fram2

Командиром этого полета был Ван Чунь – миллионер, оплативший полет участников

Наука и техника
Убить Лумумбу Убить Лумумбу

Патрис Лумумба был одним из самых мужественных лидеров своего поколения

Знание – сила
Облачный сервис Облачный сервис

Культурист Сергей Бойцов и его заоблачный достижения

Men Today
«Дом А. Ф. Лосева» «Дом А. Ф. Лосева»

О том, как создавалась уникальная структура Дома Лосева

Знание – сила
Нефть, газ и будущее Нефть, газ и будущее

Стремление заглянуть в будущее — неотъемлемая часть человеческой натуры.

Ведомости
Эти ошибки допускают все, и только 35% людей пользуются беспроводными наушниками правильно Эти ошибки допускают все, и только 35% людей пользуются беспроводными наушниками правильно

Ошибки, которые ухудшают качество звука и срок службы наушников

ТехИнсайдер
Затерянные миры: 8 самых неисследованных мест Земли Затерянные миры: 8 самых неисследованных мест Земли

Рассказываем о самых таинственных уголках нашей планеты

ТехИнсайдер
Возможно, у вас уже все есть: разбор гардероба в 4 простых правилах Возможно, у вас уже все есть: разбор гардероба в 4 простых правилах

Почему бы не заняться разбором гардероба прямо сейчас?

Правила жизни
Жизнь и открытия Степана Куторги: от классиков до звероящеров Жизнь и открытия Степана Куторги: от классиков до звероящеров

«Удивительные ошибки» гения: как российский ученый открыл звероящеров

Наука и техника
Где дружба — система, а помощь — профессия! Где дружба — система, а помощь — профессия!

Зачем успешным людям идти в благотворительность?

Men Today
Дрофа – степной реликт Дрофа – степной реликт

Все ли знают о самой крупной птице России? Это дрофа

Знание – сила
Сергей Батехин: Контролировать не всегда хорошо Сергей Батехин: Контролировать не всегда хорошо

Крупные российские инвестгруппы вынуждены переосмыслять свою роль в экономике

Ведомости
Почему поколение Z уходит из корпораций и выбирает франшизы Почему поколение Z уходит из корпораций и выбирает франшизы

Почему зумеры выбирают вместо корпоративной стабильности предпринимательство?

Forbes
У истоков времени: старейшие часовые заводы мира, которые существуют до сих пор У истоков времени: старейшие часовые заводы мира, которые существуют до сих пор

Самые известные и самые опытные часовые заводы мира

ТехИнсайдер
Мост – это мир со своими законами Мост – это мир со своими законами

Наш сегодняшний разговор – не о фантастике, а о фантастических мостах

Знание – сила
Владимир Потанин: «Деньги — это просто строительный материал» Владимир Потанин: «Деньги — это просто строительный материал»

Владимир Потанин о жизни, главных качествах бизнесмена и жадности

Men Today
Леопардовые тюлени поют песни, похожие на детские стишки Леопардовые тюлени поют песни, похожие на детские стишки

Ученые обнаружили, что песни леопардовых тюленей похожи на детские стишки

ТехИнсайдер
Открыть в приложении