NTT i Intel del Japó col·laboren per desenvolupar un xip d'avantguarda de fusió optoelectrònica

El 29 de gener, el gegant nord-americà de xips Intel va anunciar que treballava amb NTT, el principal operador de telecomunicacions del Japó i el fabricant de xips de Corea del Sud SK Hynix per desenvolupar semiconductors de nova generació basats en la tecnologia de "fusió fotovoltaica".
Segons els informes, aquesta tecnologia substitueix el processament electrònic per la llum, que es pot utilitzar dins dels semiconductors per reduir molt el consum d'energia i calcular milers de vegades més ràpid. A mesura que la miniaturització dels semiconductors s'acosta al seu límit físic, es considera que és una nova tecnologia disruptiva.
Antecedents del projecte i cooperació
Segons informes de mitjans estrangers, el Ministeri d'Economia, Comerç i Indústria (METI) del Japó sota l'Organització de Desenvolupament de Tecnologia de la Indústria de la Nova Energia (NEDO) aportarà 45.000 milions de iens (uns 305 milions de dòlars) per donar suport a aquest projecte i dos projectes més. El Ministeri d'Economia, Comerç i Indústria del Japó creu que el Japó pot liderar el món en una nova generació de tecnologia de producció massiva de semiconductors de "fusió fotovoltaica".
L'objectiu del projecte és establir, per al 2027, una tecnologia de producció de dispositius que introdueixi llum als semiconductors i tecnologia d'emmagatzematge que pugui emmagatzemar dades de nivell Tb, reduint el consum d'energia en un 30% - 40% en comparació amb el passat.
Per tal de realitzar un processament de comunicacions òptiques d'alta velocitat en comparació amb l'electricitat, la cooperació amb els fabricants de semiconductors és essencial. NTT té previst cooperar amb Intel en el camp de les unitats de processament central (CPU) i SK Hynix en el camp dels semiconductors d'emmagatzematge. A més, Intel oferirà consultoria en el desenvolupament de tecnologia de producció.
Els semiconductors d'avantguarda impulsen el progrés en la informàtica òptica
La informàtica òptica, un nou tipus de mètode de processament que utilitza ones de llum com a portador d'informació, s'està convertint en un camp candent de la investigació científica a causa dels seus avantatges com la velocitat de processament ràpida i el baix consum d'energia.
En la transmissió de dades, els mètodes òptics s'utilitzen habitualment per a la transmissió a llarga distància, fins i tot dins dels centres de dades. Tanmateix, aquestes dades solen convertir-se en senyals electrònics per processar-les quan arriben al seu destí. Si el processament òptic es pot utilitzar plenament, teòricament serà capaç de millorar molt el paral·lelisme, el rendiment i l'eficiència energètica, alhora que s'evitarà els costos energètics associats a la conversió fotoelèctrica.
A nivell mundial, han sorgit diverses startups centrades en el processament òptic, i moltes d'elles estan explorant activament com es pot aplicar aquesta tecnologia al processament d'IA. En el camp del processament òptic, la "fusió fotovoltaica" és una investigació d'avantguarda, i NTT ha fet un gran avenç en aquest àmbit. La companyia ha aconseguit desenvolupar la primera tecnologia bàsica del món per a circuits de transistors basats en llum.
Actualment, la informació transmesa mitjançant comunicacions òptiques se sol convertir en senyals elèctrics mitjançant equips especials i després es transmet als servidors dels centres de dades per al seu processament. Dins del servidor, els components semiconductors s'encarreguen d'intercanviar senyals elèctrics, realitzar càlculs i emmagatzemar dades. Tanmateix, el camp emergent de la convergència optoelectrònica promet canviar-ho. Mitjançant la fusió fotovoltaica, el processament d'informació complexa es pot fer directament en forma de senyals òptics sense necessitat de conversió de senyal elèctric.
El govern japonès també atorga una gran importància a la recerca en aquest camp i li ha donat un fort suport. El Ministeri d'Economia, Comerç i Indústria del Japó aportarà 45.000 milions de iens per a la investigació de l'estàndard de comunicació de nova generació 6G.
No només NTT, sinó també altres empreses participants com Shinko Electric i Kioxia també invertiran en aquesta investigació. Mitjançant aquesta sèrie de col·laboracions tecnològiques, NTT i altres tenen previst garantir que la indústria dels semiconductors sigui capaç de produir dispositius capaços d'absorbir la llum i desenvolupar una tecnologia d'emmagatzematge capaç d'emmagatzemar dades a nivell de terabit per al 2027.
A més, s'informa que Intel està treballant en tecnologies que reduiran el consum d'energia en un 30-40%, mentre que NTT té previst millorar gradualment l'eficiència energètica mitjançant ION.NTT té com a objectiu millorar l'eficiència energètica unes 10 vegades el 2025 i 100 vegades el 2032. S'espera que aquesta sèrie d'avenços tecnològics no només superin els límits de la tecnologia de processament òptic, sinó que també provoqui canvis i millores espectaculars en la intel·ligència artificial i altres àrees d'aplicació intensives en càlcul.