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2020年之前，蘋果用分立元件制造電腦處理器。換句話說，電子元件是在單獨的芯片上制造的，然后這些芯片被組裝成一個單一的封裝。然而，不同芯片之間的互連會產(chǎn)生損耗和不兼容性，從而降低設(shè)備的效率。2020年后，蘋果從M1處理器開始，將所有組件完全集成在一個芯片上，避免了損失和不兼容。
與舊處理器相比，蘋果完全集成的處理器僅消耗三分之一的功率，成本更低，但仍提供類似的性能。EFFECT Photonics所做的事情與蘋果類似，但使用的是光學(xué)組件，而不是電子組件。通過集成所有的光學(xué)元件(激光器、檢測器、調(diào)制器等)。在單個片上系統(tǒng)中，我們可以最大限度地降低損耗，提高器件效率。這種方法就是我們所說的片上光子系統(tǒng)(SoC)。
通過將所有光學(xué)元件集成在一個芯片上，我們還將組裝過程的復(fù)雜性轉(zhuǎn)移到更高效、更可擴(kuò)展的半導(dǎo)體晶圓工藝上。通過互連多個光子芯片來組裝和封裝器件增加了組裝的復(fù)雜性和成本。另一方面，在晶片上大量組合和對準(zhǔn)光學(xué)元件要容易得多，這降低了設(shè)備的成本。當(dāng)在晶片級制造時，測試變得更加有效，更易于擴(kuò)展。
如果測試過程中較早發(fā)現(xiàn)故障，花費在處理有缺陷芯片上的資源和能量就更少。理想情況下，測試不僅應(yīng)在最終封裝的收發(fā)器上進(jìn)行，還應(yīng)在光子SoC制造的早期階段進(jìn)行，例如在晶圓加工后進(jìn)行測量或?qū)⒕A切割成更小的芯片。完全的光子集成能夠在半導(dǎo)體晶片和管芯上進(jìn)行更早的光學(xué)測試。在封裝之前直接測試管芯和晶片，制造商只需要丟棄壞的管芯而不是整個封裝，這節(jié)省了時間和成本，并且更加節(jié)能和可持續(xù)。
例如，光子SoC上100%的電氣測試發(fā)生在晶圓級，我們獨特的集成技術(shù)允許在晶圓上進(jìn)行90%的光學(xué)測試。SoC的實際應(yīng)用實際上是無限和無價的。電子SoC用于大多數(shù)便攜式設(shè)備，如智能手機、相機、平板電腦和其他無線技術(shù)。SoC還經(jīng)常用于物聯(lián)網(wǎng)、嵌入式系統(tǒng)，當(dāng)然還有光子學(xué)中的設(shè)備。數(shù)據(jù)中心互連是受益于光子SoC方法的應(yīng)用的極好例子。隨著DCI要求更高的性能和覆蓋范圍，僅集成系統(tǒng)某些部分的解決方案已經(jīng)不夠了。
通過將光子SoC與高度優(yōu)化的封裝和經(jīng)濟(jì)高效的電子產(chǎn)品相結(jié)合，我們正在構(gòu)建一個高產(chǎn)量平臺，以滿足數(shù)據(jù)通信行業(yè)的需求。
剪報來源：
https://effectphotonics.com/insights/photonic-system-on-chip-is-the-future/
編譯：鐠媒體
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