ऑप्टिकल इंटरकनेक्ट: Difference between revisions

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[[एकीकृत परिपथ]]ों में, ऑप्टिकल इंटरकनेक्ट प्रकाश का उपयोग करके एक एकीकृत परिपथ के एक भाग से दूसरे भाग में [[संकेत]]ों को प्रेषित करने की किसी भी प्रणाली को संदर्भित करता है। लंबी दूरी पर विद्युत संकेतों को प्रसारित करने में पारंपरिक धातु इंटरकनेक्ट्स ([[एकीकृत सर्किट]]) द्वारा किए गए उच्च विलंबता और बिजली की खपत के कारण ऑप्टिकल इंटरकनेक्ट अध्ययन का विषय रहा है, जैसे इंटरकनेक्ट्स को ''[[ वैश्विक अंतर्संबंध ]]्स'' के रूप में वर्गीकृत किया गया है। सेमीकंडक्टर्स (आईटीआरएस) के लिए अंतर्राष्ट्रीय प्रौद्योगिकी रोडमैप ने सेमीकंडक्टर उद्योग के लिए एक समस्या के रूप में इंटरकनेक्ट स्केलिंग पर प्रकाश डाला है।
एकीकृत परिपथों में, प्रकाश सम्बन्धी पारस्परिक क्रिया प्रकाश का उपयोग करके एक एकीकृत परिपथ के एक भाग से दूसरे भाग में संकेतों को प्रेषित करने की किसी भी प्रणाली को संदर्भित करती है। लंबी दूरी पर विद्युत संकेतों को प्रसारित करने में पारंपरिक धातु पारस्परिक क्रियाओं द्वारा किए गए उच्च विलंबता और बिजली की खपत के कारण प्रकाश सम्बन्धी पारस्परिक क्रियाओं के अध्ययन का विषय रहा है, जैसे कि वैश्विक पारस्परिक क्रियाओं के रूप में वर्गीकृत पारस्परिक क्रियाओं में। अर्धचालक (ITRS) के लिए अंतर्राष्ट्रीय प्रौद्योगिकी रोडमैप ने  अर्धचालकउद्योग के लिए एक समस्या के रूप में पारस्परिक क्रिया  प्रवर्धन पर प्रकाश  डाला है।


इलेक्ट्रिकल इंटरकनेक्ट्स में, नॉनलाइनियर सिग्नल (जैसे डिजिटल सिग्नल) पारंपरिक रूप से तांबे के तारों द्वारा प्रेषित होते हैं, और इन बिजली के तारों में विद्युत प्रतिरोध और [[समाई]] होती है जो तारों के आयाम को कम करने पर संकेतों के उदय समय को गंभीर रूप से सीमित कर देती है। एकीकृत सर्किट (आईसी) पैकेज के भीतर मरने के बीच इंटरकनेक्शन को प्रतिस्थापित करने के लिए लंबी दूरी के माध्यम से संकेतों को प्रेषित करने के लिए ऑप्टिकल समाधान का उपयोग किया जाता है।
विद्युतीय पारस्परिक क्रियाओं में, अरेखीय सिग्नल (जैसे अंकीय सिग्नल) पारंपरिक रूप से तांबे के तारों द्वारा प्रेषित होते हैं, और इन बिजली के तारों में प्रतिरोध और धारिता होती है जो तारों के आयाम को कम करने पर संकेतों के आरोह समय को गंभीर रूप से सीमित कर देती है। एकीकृत सर्किट (आईसी) पैकेज के भीतर ख़त्म होने के बीच पारस्परिक क्रिया को प्रतिस्थापित करने के लिए लंबी दूरी के माध्यम से संकेतों को प्रेषित करने के लिए प्रकाश सम्बन्धी विलयनों का उपयोग किया जाता है।


छोटे आईसी पैकेज के अंदर ऑप्टिकल संकेतों को ठीक से नियंत्रित करने के लिए, ऑप्टिकल घटकों (यानी [[ऑप्टिकल वेवगाइड]]्स, [[प्रकाशित रेशे]], [[ लेंस (प्रकाशिकी) ]], दर्पण, ऑप्टिकल एक्ट्यूएटर्स, ऑप्टिकल [[सेंसर]] आदि) को एकीकृत करने के लिए [[माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक सिस्टम]] (एमईएमएस) तकनीक का उपयोग किया जा सकता है। ) और इलेक्ट्रॉनिक भागों को एक साथ प्रभावी ढंग से।
छोटे IC पैकेज के अंदर प्रकाश सम्बन्धी संकेतों को ठीक से नियंत्रित करने के लिए, माइक्रोइलेक्ट्रोमैकेनिकल प्रणाली (MEMS) तकनीक का उपयोग प्रकाश सम्बन्धी घटकों (अर्थात प्रकाश सम्बन्धी तरंग निर्देशक, प्रकाश सम्बन्धी  फाइबर, लेंस, दर्पण, प्रकाश सम्बन्धी प्रवर्तक, प्रकाश सम्बन्धी  संसूचक आदि) के इलेक्ट्रॉनिक भागों को एक साथ प्रभावी ढंग से को एकीकृत करने के लिए किया जा सकता है।


== पैकेज में मौजूदा इंटरकनेक्ट की समस्याएं ==
=== पैकेज में उपस्थित पारस्परिक क्रिया की समस्याएं ===
 
पारंपरिक भौतिक धातु के तारों में प्रतिरोध और धारिता दोनों होते हैं, जो संकेतों के बढ़ने के समय को सीमित करते हैं। जब सिग्नल की आवृत्ति को एक निश्चित स्तर तक बढ़ा दिया जाता है तो सूचना के बिट् एक दूसरे के साथ अधिव्याप्त हो जाएंगे।<ref name="auto">David A. B. Miller, ‘Rationale and Challenges for Optical Interconnects to Electronic Chips’, Proceedings of the IEEE, Vol. 88, No. 6, June 2000</ref>


पारंपरिक भौतिक धातु के तारों में विद्युत प्रतिरोध और समाई दोनों होते हैं, जो संकेतों के बढ़ने के समय को सीमित करते हैं। जब सिग्नल की फ्रीक्वेंसी एक निश्चित स्तर तक बढ़ जाती है तो सूचना के बिट्स एक दूसरे के साथ ओवरलैप हो जाएंगे।<ref name="auto">David A. B. Miller, ‘Rationale and Challenges for Optical Interconnects to Electronic Chips’, Proceedings of the IEEE, Vol. 88, No. 6, June 2000</ref>




Revision as of 10:56, 6 June 2023

This article is about optical interconnects in integrated circuits. For other uses, see Fiber-optic communication and Optical fiber cable.

एकीकृत परिपथों में, प्रकाश सम्बन्धी पारस्परिक क्रिया प्रकाश का उपयोग करके एक एकीकृत परिपथ के एक भाग से दूसरे भाग में संकेतों को प्रेषित करने की किसी भी प्रणाली को संदर्भित करती है। लंबी दूरी पर विद्युत संकेतों को प्रसारित करने में पारंपरिक धातु पारस्परिक क्रियाओं द्वारा किए गए उच्च विलंबता और बिजली की खपत के कारण प्रकाश सम्बन्धी पारस्परिक क्रियाओं के अध्ययन का विषय रहा है, जैसे कि वैश्विक पारस्परिक क्रियाओं के रूप में वर्गीकृत पारस्परिक क्रियाओं में। अर्धचालक (ITRS) के लिए अंतर्राष्ट्रीय प्रौद्योगिकी रोडमैप ने  अर्धचालकउद्योग के लिए एक समस्या के रूप में पारस्परिक क्रिया  प्रवर्धन पर प्रकाश  डाला है।

विद्युतीय पारस्परिक क्रियाओं में, अरेखीय सिग्नल (जैसे अंकीय सिग्नल) पारंपरिक रूप से तांबे के तारों द्वारा प्रेषित होते हैं, और इन बिजली के तारों में प्रतिरोध और धारिता होती है जो तारों के आयाम को कम करने पर संकेतों के आरोह समय को गंभीर रूप से सीमित कर देती है। एकीकृत सर्किट (आईसी) पैकेज के भीतर ख़त्म होने के बीच पारस्परिक क्रिया को प्रतिस्थापित करने के लिए लंबी दूरी के माध्यम से संकेतों को प्रेषित करने के लिए प्रकाश सम्बन्धी विलयनों का उपयोग किया जाता है।

छोटे IC पैकेज के अंदर प्रकाश सम्बन्धी संकेतों को ठीक से नियंत्रित करने के लिए, माइक्रोइलेक्ट्रोमैकेनिकल प्रणाली (MEMS) तकनीक का उपयोग प्रकाश सम्बन्धी घटकों (अर्थात प्रकाश सम्बन्धी तरंग निर्देशक, प्रकाश सम्बन्धी  फाइबर, लेंस, दर्पण, प्रकाश सम्बन्धी प्रवर्तक, प्रकाश सम्बन्धी  संसूचक आदि) के इलेक्ट्रॉनिक भागों को एक साथ प्रभावी ढंग से को एकीकृत करने के लिए किया जा सकता है।

पैकेज में उपस्थित पारस्परिक क्रिया की समस्याएं

पारंपरिक भौतिक धातु के तारों में प्रतिरोध और धारिता दोनों होते हैं, जो संकेतों के बढ़ने के समय को सीमित करते हैं। जब सिग्नल की आवृत्ति को एक निश्चित स्तर तक बढ़ा दिया जाता है तो सूचना के बिट् एक दूसरे के साथ अधिव्याप्त हो जाएंगे।[1]


== ऑप्टिकल इंटरकनेक्शन == का उपयोग करने के लाभ ऑप्टिकल इंटरकनेक्शन पारंपरिक धातु के तारों पर लाभ प्रदान कर सकते हैं जिनमें निम्न शामिल हैं:[1]# अधिक अनुमानित समय

  1. घड़ी वितरण के लिए बिजली और क्षेत्र में कमी
  2. ऑप्टिकल इंटरकनेक्ट के प्रदर्शन की दूरी स्वतंत्रता
  3. कोई आवृत्ति-निर्भर क्रॉस-टॉक नहीं
  4. वास्तु लाभ
  5. इंटरकनेक्ट में विद्युत शक्ति अपव्यय को कम करना
  6. वोल्टेज अलगाव
  7. इंटरकनेक्ट का घनत्व
  8. तारों की परतों को कम करना
  9. चिप्स का परीक्षण गैर-संपर्क ऑप्टिकल परीक्षण सेट में किया जा सकता है
  10. लघु ऑप्टिकल दालों के लाभ

== ऑप्टिकल इंटरकनेक्ट == के लिए चुनौतियां हालांकि, सिलिकॉन सीएमओएस चिप्स के घने ऑप्टिकल इंटरकनेक्ट को लागू करने में अभी भी कई तकनीकी चुनौतियां हैं। इन चुनौतियों को नीचे सूचीबद्ध किया गया है: [2]

  1. रिसीवर सर्किट और फोटो डिटेक्टर का कम-समाई एकीकरण
  2. ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में विकासवादी सुधार
  3. उपयुक्त व्यावहारिक ऑप्टोमैकेनिकल तकनीक का अभाव
  4. एकीकरण प्रौद्योगिकियां
  5. ध्रुवीकरण नियंत्रण
  6. तापमान निर्भरता और प्रक्रिया भिन्नता
  7. नुकसान और त्रुटियां
  8. टेस्टेबिलिटी
  9. पैकेजिंग

यह भी देखें

संदर्भ

  1. ↑ 1.0 1.1 David A. B. Miller, ‘Rationale and Challenges for Optical Interconnects to Electronic Chips’, Proceedings of the IEEE, Vol. 88, No. 6, June 2000
  2. ↑ R.K. Dokania and A.B. Apsel, "Analysis of Challenges for On-Chip Optical Interconnects", ACM Proceedings of Great Lakes Symposium on VLSI, May 10-12 , 2009, Boston
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