1965 ஆம் ஆண்டில், இன்டெல்லின் இணை நிறுவனர் கோர்டன் மூர் மூரின் சட்டத்தை முன்மொழிந்தார், ஒவ்வொரு 18 முதல் 24 மாதங்களுக்கும் சில்லுகளில் டிரான்சிஸ்டர்களின் அடர்த்தி இரட்டிப்பாகும் என்று கணித்துள்ளார்.இருப்பினும், பல தசாப்த கால வளர்ச்சியின் பின்னர், சிலிக்கான் அடிப்படையிலான மின்னணு சில்லுகள் அவற்றின் திறன்களின் உடல் தத்துவார்த்த வரம்புகளை நெருங்குகின்றன.
ஃபோட்டானிக் சில்லுகளின் தோற்றம் மூரின் சட்டத்தின் வரம்புகளை உடைக்க ஒரு முக்கிய வழியாகக் காணப்படுகிறது.
சமீபத்தில், ஹாங்காங்கின் சிட்டி பல்கலைக்கழகத்தின் இணை பேராசிரியர் வாங் செங் தலைமையிலான குழு, சீன ஹாங்காங்கின் ஆராய்ச்சியாளர்களுடன் இணைந்து, லித்தியம் நியோபேட்டைப் பயன்படுத்தி ஒரு தளமாக ஒரு மைக்ரோவேவ் ஃபோட்டானிக் சிப்பை உருவாக்கியது.இந்த சிப் செயல்முறைகள் வேகமாக சமிக்ஞை செய்கின்றன மற்றும் குறைந்த ஆற்றலைப் பயன்படுத்துகின்றன, அல்ட்ரா-ஃபாஸ்ட் அனலாக் எலக்ட்ரானிக் சிக்னல் செயலாக்கம் மற்றும் கணக்கீட்டிற்கு ஒளியியலைப் பயன்படுத்துகின்றன.
இந்த ஆராய்ச்சி பிப்ரவரி 29 ஆம் தேதி "நேச்சர்" இல் வெளியிடப்பட்டது.ஒருங்கிணைந்த லித்தியம் நியோபேட் மைக்ரோவேவ் ஃபோட்டானிக் சில்லுகள் பாரம்பரிய மின்னணு செயலிகளை விட 1000 மடங்கு வேகமாக மட்டுமல்லாமல், குறைந்த ஆற்றல் நுகர்வுடன் மிக உயர்ந்த கணக்கீட்டு துல்லியத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளன என்றும் தெரிவிக்கப்படுகிறது.
ஃபோட்டானிக் சில்லுகளின் கருத்து இனி அறிமுகமில்லாதது, மேலும் ஃபோட்டானிக் சில்லுகள் துறையில் புதிய தொழில்நுட்பங்கள் அடிக்கடி உருவாகின்றன.எடுத்துக்காட்டாக, டிசம்பர் 2022 இல், ஷாங்காய் ஜியாவோ டோங் பல்கலைக்கழகத்தின் மின்னணு தகவல் மற்றும் மின் பொறியியல் பள்ளியில் மின்னணு பொறியியல் துறையைச் சேர்ந்த பேராசிரியர் ஜூ வீவன் தலைமையிலான குழு, ஃபோட்டானிக்ஸ் கணக்கீட்டு அறிவியலுடன் குறுக்கிடும் ஒரு புதுமையான யோசனையை முன்மொழிந்தது.அதிவேக டென்சர் கன்வெர்யூஷன் செயல்பாடுகளுக்கு திறன் கொண்ட புதிய வகை ஃபோட்டானிக் டென்சர் செயலாக்க சிப்பை அவர்கள் உருவாக்கினர்.ஒருங்கிணைந்த ஃபோட்டானிக் சில்லுகளின் அடிப்படையில் "உயர்-வரிசை டென்சர் ஸ்ட்ரீம் செயலாக்கம்" என்ற தலைப்பின் கீழ் "நேச்சர்" முடிவுகள் வெளியிடப்பட்டன.
மேலும், சீன ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஃபோட்டானிக் ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகள், ஃபோட்டானிக் டிரான்சிஸ்டர்கள் மற்றும் ஆப்டிகல் கம்ப்யூட்டிங் ஆகியவற்றில் குறிப்பிடத்தக்க முன்னேற்றங்களைச் செய்துள்ளனர்.இந்த சாதனைகள் ஃபோட்டானிக் சிப் தொழில்நுட்பத்தில் சீனாவின் வலிமையை நிரூபிப்பது மட்டுமல்லாமல், உலகளாவிய ஃபோட்டானிக் சிப் துறையின் வளர்ச்சிக்கு குறிப்பிடத்தக்க பங்களிப்பையும் அளிக்கின்றன.
கடந்த தசாப்தத்தில், ஃபோட்டானிக் தொழில்நுட்பம் அடுத்த தலைமுறை தகவல் தொழில்நுட்பம், செயற்கை நுண்ணறிவு, ஸ்மார்ட் வாகனங்கள் மற்றும் சுகாதாரப் பாதுகாப்பு ஆகியவற்றிற்கான மைய புள்ளியாக மாறியுள்ளது.தொடர்புடைய நாடுகளால் சர்வதேச சந்தையில் ஒரு முன்னணி நிலையை பராமரிப்பதற்கான முக்கிய தொழில்நுட்பங்களில் ஒன்றாக இது கருதப்படுகிறது.
எளிமையாகச் சொன்னால், ஒரு ஃபோட்டானிக் சிப் என்பது தரவு கையகப்படுத்தல், பரிமாற்றம், கணக்கீடு, சேமிப்பு மற்றும் காட்சிக்கு ஆப்டிகல் சிக்னல்களைப் பயன்படுத்தும் ஒரு சிப் ஆகும்.ஃபோட்டானிக் சில்லுகள் தற்போதைய சகாப்தத்தில் முக்கியமாக இரண்டு நன்மைகள் காரணமாக மிகவும் விரும்பப்படுகின்றன: செயல்திறன் மற்றும் உற்பத்தி.
நன்மை 1: உயர் கணினி வேகம், குறைந்த மின் நுகர்வு மற்றும் குறைந்த தாமதம்
பாரம்பரிய மின்னணு சில்லுகளுடன் ஒப்பிடும்போது, ஃபோட்டானிக் சில்லுகள் பல நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளன, முக்கியமாக அதிவேக மற்றும் குறைந்த மின் நுகர்வு அடிப்படையில்.ஆப்டிகல் சிக்னல்கள் ஒளியின் வேகத்தில் பரவுகின்றன, பெரிதும் அதிகரிக்கும்;வெறுமனே, ஃபோட்டானிக் சில்லுகள் மின்னணு சில்லுகளை விட சுமார் 1000 மடங்கு வேகமாக கணக்கிடுகின்றன.ஃபோட்டானிக் கம்ப்யூட்டிங் குறைந்த ஆற்றலைப் பயன்படுத்துகிறது, ஆப்டிகல் கம்ப்யூட்டிங்கின் மின் நுகர்வு ஒரு பிட் 10^-18 ஜூல்ஸ் (10^-18 ஜே/பிட்) வரை குறைவாக இருக்கும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.அதே மின் நுகர்வு மூலம், ஃபோட்டானிக் சாதனங்கள் மின்னணு சாதனங்களை விட நூற்றுக்கணக்கான மடங்கு வேகமாக இருக்கும்.
கூடுதலாக, லைட் இணையான செயலாக்கத்திற்கான இயற்கையான திறனைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் முதிர்ந்த அலைநீள பிரிவு மல்டிபிளெக்சிங் தொழில்நுட்பம், தரவு செயலாக்க திறன், சேமிப்பு மற்றும் ஃபோட்டானிக் சில்லுகளின் அலைவரிசை ஆகியவற்றை பெரிதும் மேம்படுத்துகிறது.ஒளி அலைகளின் அதிர்வெண், அலைநீளம், துருவமுனைப்பு நிலை மற்றும் கட்டம் வெவ்வேறு தரவைக் குறிக்கலாம், மேலும் ஒளி பாதைகள் கடக்கும்போது ஒருவருக்கொருவர் தலையிடாது.இந்த குணாதிசயங்கள் ஃபோட்டான்களை இணையான கம்ப்யூட்டிங்கில் திறமையானவை, செயற்கை நரம்பியல் நெட்வொர்க்குகளுடன் நன்கு பொருந்துகின்றன, அங்கு பெரும்பாலான கம்ப்யூட்டிங் செயல்முறைகளில் "மேட்ரிக்ஸ் பெருக்கல்" அடங்கும்.
ஒட்டுமொத்தமாக, ஃபோட்டானிக் சில்லுகள் அதிக கணினி வேகம், குறைந்த மின் நுகர்வு மற்றும் குறைந்த தாமதம் ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் வெப்பநிலை, மின்காந்த புலங்கள் மற்றும் சத்தத்தில் ஏற்படும் மாற்றங்களுக்கு குறைவாகவே பாதிக்கப்படுகின்றன.
நன்மை 2: குறைந்த உற்பத்தி தேவைகள்
ஒருங்கிணைந்த சர்க்யூட் சில்லுகளைப் போலன்றி, ஃபோட்டானிக் சில்லுகள் ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த உற்பத்தி தேவைகளைக் கொண்டுள்ளன.மிக உயர்ந்த தொழில்நுட்ப தடைகள் எபிடாக்சியல் வடிவமைப்பு மற்றும் உற்பத்தியில் உள்ளன.ஒளியின் தொழில்நுட்ப பாதை அதிவேக, குறைந்த ஆற்றல் நுகர்வு மற்றும் கிராஸ்ட்ஸ்டாக் போன்ற நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது, இது மின்னணுவியல் பல செயல்பாடுகளை மாற்ற அனுமதிக்கிறது.
சீனாவின் ஜிண்டோங் மைக்ரோ எலக்ட்ரானிக்ஸ் தொழில்நுட்பத்தின் (பெய்ஜிங்) கோ, லிமிடெட் நிறுவனத்தின் தலைவர் சூய் ஜுன், "ஃபோட்டானிக் சில்லுகள் எலக்ட்ரானிக் சில்லுகளுக்குத் தேவையான தீவிர புற ஊதா (ஈ.யூ.வி) லித்தோகிராஃபி இயந்திரங்கள் போன்ற மிக உயர்நிலை லித்தோகிராஃபி இயந்திரங்களைப் பயன்படுத்தத் தேவையில்லை. நாம் முடியும்.ஒப்பீட்டளவில் முதிர்ந்த உள்நாட்டு பொருட்கள் மற்றும் உபகரணங்களைப் பயன்படுத்தி அவற்றை உற்பத்தி செய்யுங்கள். "
ஃபோட்டானிக் சில்லுகள் மின்னணு சில்லுகளை மாற்றுமா என்பது குறித்து, மின்னணு சில்லுகளை எதிர்கொள்ளும் தற்போதைய இடையூறுகளைப் புரிந்துகொள்வது முக்கியம்.
எலக்ட்ரானிக் சில்லுகளுக்கான முதல் சவால் மூரின் சட்டத்தின் வரம்பு.கடந்த கிட்டத்தட்ட 50 ஆண்டுகளில், டிரான்சிஸ்டர்களின் அடர்த்தி ஒவ்வொரு 18-20 மாதங்களுக்கும் இரட்டிப்பாகும், ஆனால் உடல் நிலைப்பாட்டில் இருந்து, ஒரு அணுவின் அளவு 0.3 நானோமீட்டர்களுக்கு அருகில் உள்ளது.குறைக்கடத்தி செயல்முறை 3 நானோமீட்டர்களை அடையும் போது, இது உடல் வரம்புக்கு மிக அருகில் உள்ளது, இதனால் ஒவ்வொரு 18-20 மாதங்களுக்கும் தொடர்ந்து இரட்டிப்பாக்குவது கிட்டத்தட்ட சாத்தியமற்றது.