Optical Interconnects Finally Seeing the Light in Silicon Photonics: Past the Hype
Notice bibliographique
Résumé
Electrical interconnects are becoming a bottleneck in the way towards meeting future performance requirements of integrated circuits. Moore's law, which observes the doubling of the number of transistors in integrated circuits every couple of years, can no longer be maintained due to reaching a physical barrier for scaling down the transistor's size lower than 5 nm. Heading towards multi-core and many-core chips, to mitigate such a barrier and maintain Moore's law in the future, is the solution being pursued today. However, such distributed nature requires a large interconnect network that is found to consume more than 80% of the microprocessor power. Optical interconnects represent one of the viable future alternatives that can resolve many of the challenges faced by electrical interconnects. However, reaching a maturity level in optical interconnects that would allow for the transition from electrical to optical interconnects for intra-chip and inter-chip communication is still facing several challenges. A review study is required to compare the recent developments in the optical interconnects with the performance requirements needed to reach the required maturity level for the transition to happen. This review paper dissects the optical interconnect system into its components and explains the foundational concepts behind the various passive and active components along with the performance metrics. The performance of different types of on-chip lasers, grating and edge couplers, modulators, and photodetectors are compared. The potential of a slot waveguide is investigated as a new foundation since it allows for guiding and confining light into low index regions of a few tens of nanometers in cross-section. Additionally, it can be tuned to optimize transmissions over 90° bends. Hence, high-density opto-electronic integrated circuits with optical interconnects reaching the dimensions of their electrical counterparts are becoming a possibility. The latest complete optical interconnect systems realized so far are reviewed as well.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,004 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,005 | 0,002 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».