ئوپتوئېلېكترونلۇق بىرلەشتۈرۈش ئۇسۇلى

ئوپتوئېلېكترونلۇقبىرلەشتۈرۈش ئۇسۇلى

بىرلەشتۈرۈشفوتونىكئېلېكترون تېخنىكىسى ئۇچۇر بىر تەرەپ قىلىش سىستېمىسىنىڭ ئىقتىدارىنى ياخشىلاش، سانلىق مەلۇمات يەتكۈزۈش سۈرئىتىنى تېزلىتىش، ئېنېرگىيە سەرپىياتىنى تۆۋەنلىتىش ۋە تېخىمۇ ئىخچام ئۈسكۈنە لايىھىلەشنى ئىشقا ئاشۇرۇش، شۇنداقلا سىستېما لايىھىلەش ئۈچۈن زور يېڭى پۇرسەتلەرنى ئېچىشتىكى مۇھىم قەدەم. بىرلەشتۈرۈش ئۇسۇللىرى ئادەتتە ئىككى تۈرگە ئايرىلىدۇ: بىر گەۋدىلىك بىرلەشتۈرۈش ۋە كۆپ چىپلىق بىرلەشتۈرۈش.

مونولىت بىر گەۋدىلەشتۈرۈش
مونولىت بىرلەشتۈرۈش ئادەتتە ماس كېلىدىغان ماتېرىياللار ۋە جەريانلارنى ئىشلىتىپ، ئوخشاش ئاساستا فوتون ۋە ئېلېكترونلۇق زاپچاسلارنى ئىشلەپچىقىرىشنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ. بۇ ئۇسۇل بىر چىپ ئىچىدە يورۇقلۇق بىلەن ئېلېكتر ئېنېرگىيىسى ئوتتۇرىسىدا ئۈزۈلمەس ئۇلىنىش ھاسىل قىلىشقا مەركەزلەشكەن.
ئەۋزەللىكلىرى:
1. ئۆزئارا باغلىنىش زىيىنىنى ئازايتىش: فوتونلار ۋە ئېلېكترونلۇق زاپچاسلارنى يېقىن ئارىلىققا قويۇش، چىپ سىرتىدىكى ئۇلىنىشلار بىلەن مۇناسىۋەتلىك سىگنال زىيىنىنى ئەڭ تۆۋەن چەككە چۈشۈرىدۇ.
2، ئىقتىدارنىڭ ياخشىلىنىشى: تېخىمۇ زىچ بىرلەشتۈرۈش سىگنال يولىنىڭ قىسقا بولۇشى ۋە كېچىكىش ۋاقتىنىڭ تۆۋەنلىشى سەۋەبىدىن سانلىق مەلۇمات يەتكۈزۈش سۈرئىتىنىڭ تېزلىشىشىگە ئېلىپ كېلىدۇ.
3، كىچىكرەك چوڭلۇق: مونولىت بىر گەۋدىلەشتۈرۈش ئىنتايىن ئىخچام ئۈسكۈنىلەرنى ئىشلىتىشكە يول قويىدۇ، بۇ بولۇپمۇ سانلىق مەلۇمات مەركىزى ياكى قولدا تۇتۇلىدىغان ئۈسكۈنىلەر قاتارلىق بوشلۇق چەكلىك قوللىنىشچان پروگراممىلار ئۈچۈن ئالاھىدە پايدىلىق.
4، توك سەرپىياتىنى ئازايتىش: ئايرىم ئورالمىلار ۋە ئۇزۇن مۇساپىلىك ئۇلىنىشلارغا بولغان ئېھتىياجنى يوقىتىش، بۇ توك ئېھتىياجىنى زور دەرىجىدە تۆۋەنلىتىدۇ.
رىقابەت:
1) ماتېرىيال ماسلىشىشچانلىقى: يۇقىرى سۈپەتلىك ئېلېكترون ۋە فوتون فۇنكسىيەلىرىنى قوللايدىغان ماتېرىياللارنى تېپىش قىيىن بولۇشى مۇمكىن، چۈنكى ئۇلار دائىم ئوخشىمايدىغان خۇسۇسىيەتلەرنى تەلەپ قىلىدۇ.
2، جەرياننىڭ ماسلىشىشى: ئېلېكترون ۋە فوتونلارنىڭ كۆپ خىل ئىشلەپچىقىرىش جەريانلىرىنى ئوخشاش ئاساستا بىرلەشتۈرۈش، ھېچقانداق بىر زاپچاسنىڭ ئىقتىدارىنى تۆۋەنلىتىۋەتمەي تۇرۇپ، مۇرەككەپ بىر ۋەزىپە.
4، مۇرەككەپ ئىشلەپچىقىرىش: ئېلېكترونلۇق ۋە فوتونلۇق قۇرۇلمىلارغا تەلەپ قىلىنىدىغان يۇقىرى ئېنىقلىق ئىشلەپچىقىرىشنىڭ مۇرەككەپلىكى ۋە تەننەرخىنى ئاشۇرىدۇ.

كۆپ چىپلىق بىرلەشتۈرۈش
بۇ ئۇسۇل ھەر بىر ئىقتىدار ئۈچۈن ماتېرىيال ۋە جەريانلارنى تاللاشتا تېخىمۇ كۆپ ئەركىنلىك بېرىدۇ. بۇ بىرلەشتۈرۈشتە، ئېلېكترونلۇق ۋە فوتونلۇق زاپچاسلار ئوخشىمىغان جەريانلاردىن كېلىپ چىقىدۇ، ئاندىن بىر يەرگە يىغىلىپ، ئورتاق بىر ئورالما ياكى ئاساسقا قويۇلىدۇ (1-رەسىم). ئەمدى ئوپتوئېلېكترونلۇق چىپلار ئوتتۇرىسىدىكى باغلىنىش ئۇسۇللىرىنى تىزىپ چىقايلى. بىۋاسىتە باغلاش: بۇ تېخنىكا ئىككى تۈزلەڭلىك يۈزنىڭ بىۋاسىتە فىزىكىلىق ئۇچرىشىشى ۋە باغلىنىشىنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ، ئادەتتە مولېكۇلا باغلىنىش كۈچى، ئىسسىقلىق ۋە بېسىم ئارقىلىق ئاسانلاشتۇرۇلىدۇ. ئۇنىڭ ئاددىيلىقى ۋە زىياننىڭ ئىنتايىن تۆۋەن بولۇشى مۇمكىنلىكى ئەۋزەللىكى بار، ئەمما يۈزلەرنىڭ ئېنىق تۈزۈلۈشى ۋە پاكىز بولۇشى تەلەپ قىلىنىدۇ. تالا/تورنى تۇتاشتۇرۇش: بۇ لايىھەدە، تالا ياكى تالا قاتارى فوتونلۇق چىپنىڭ گىرۋىكى ياكى يۈزىگە تۈزۈلۈپ، باغلىنىدۇ، بۇ نۇرنىڭ چىپنىڭ ئىچىگە ۋە سىرتىغا تۇتاشتۇرۇلۇشىغا يول قويىدۇ. تور يەنە تىك باغلىنىش ئۈچۈنمۇ ئىشلىتىلىدۇ، بۇ فوتونلۇق چىپ بىلەن سىرتقى تالا ئوتتۇرىسىدىكى نۇرنىڭ ئۆتكۈزۈش ئۈنۈمىنى ئاشۇرىدۇ. كرېمنىي تۆشۈكلىرى (TSV) ۋە مىكرو تۆشۈكلەر: كرېمنىي تۆشۈكلىرى كرېمنىي ئاساس ئارقىلىق تىك باغلىنىش بولۇپ، چىپلارنى ئۈچ ئۆلچەملىك ھالەتتە تىزىشقا يول قويىدۇ. مىكرو-قاپلاق نۇقتىلار بىلەن بىرلەشتۈرۈلگەندە، ئۇلار ئېلېكترونلۇق ۋە فوتونلۇق چىپلار ئارىسىدا يۇقىرى زىچلىقتىكى بىر گەۋدىلەشتۈرۈشكە ماس كېلىدىغان قاتلاملىق شەكىلدە ئېلېكتر ئۇلىنىشى ھاسىل قىلىشقا ياردەم بېرىدۇ. ئوپتىكىلىق ئارىلىق قەۋەت: ئوپتىكىلىق ئارىلىق قەۋەت ئوپتىكىلىق دولقۇن يېتەكلىگۈچلەرنى ئۆز ئىچىگە ئالغان ئايرىم ئاساس بولۇپ، چىپلار ئارىسىدا ئوپتىكىلىق سىگناللارنى يېتەكلەيدىغان ئارىلىق رولىنى ئوينايدۇ. ئۇ ئېنىق ماسلاشتۇرۇش ۋە قوشۇمچە پاسسىپلىقنى ئىشقا ئاشۇرۇشقا يول قويىدۇ.ئوپتىكىلىق تەركىبلەرئۇلىنىشنىڭ ئەۋرىشىمچانلىقىنى ئاشۇرۇش ئۈچۈن بىرلەشتۈرگىلى بولىدۇ. ئارىلاشما باغلاش: بۇ ئىلغار باغلاش تېخنىكىسى بىۋاسىتە باغلاش ۋە مىكرو-بۇمپ تېخنىكىسىنى بىرلەشتۈرۈپ، چىپلار بىلەن يۇقىرى سۈپەتلىك ئوپتىكىلىق ئۇلىنىشلار ئارىسىدا يۇقىرى زىچلىقتىكى ئېلېكتر ئۇلىنىشى ھاسىل قىلىدۇ. ئۇ بولۇپمۇ يۇقىرى ئىقتىدارلىق ئوپتوئېلېكترونلۇق بىرلىكتە بىرلەشتۈرۈش ئۈچۈن ئۈمىدۋار. لېھىملەش تۈگمىسى باغلاش: ئۆرۈلمە چىپ باغلىشىغا ئوخشاش، لېھىملەش تۈگمىلىرى ئېلېكتر ئۇلىنىشى ھاسىل قىلىش ئۈچۈن ئىشلىتىلىدۇ. قانداقلا بولمىسۇن، ئوپتوئېلېكترونلۇق بىرلەشتۈرۈش جەريانىدا، ئىسسىقلىق بېسىمى سەۋەبىدىن فوتون تەركىبلىرىنىڭ بۇزۇلۇشىنىڭ ئالدىنى ئېلىش ۋە ئوپتىكىلىق ماسلىشىشنى ساقلاشقا ئالاھىدە دىققەت قىلىش كېرەك.

1-رەسىم: ئېلېكترون/فوتون چىپلىرىدىن چىپقىچە باغلىنىش لايىھىسى

بۇ ئۇسۇللارنىڭ پايدىسى زور: CMOS دۇنياسى مور قانۇنىدىكى يېڭىلىنىشلارغا ئەگىشىشنى داۋاملاشتۇرۇۋاتقانلىقتىن، ھەر بىر ئەۋلاد CMOS ياكى Bi-CMOS نى تېز سۈرئەتتە ئەرزان كرېمنىي فوتون چىپىغا ماسلاشتۇرۇش مۇمكىن بولىدۇ، بۇ فوتون ۋە ئېلېكترون ساھەسىدىكى ئەڭ ياخشى جەريانلارنىڭ پايدىسىدىن بەھرىمەن بولۇشقا ياردەم بېرىدۇ. فوتون ئادەتتە ناھايىتى كىچىك قۇرۇلمىلارنى ياساشنى تەلەپ قىلمايدۇ (ئاچقۇچلۇق چوڭلۇقى تەخمىنەن 100 نانومېتىر) ۋە ئۈسكۈنىلەر ترانزىستورلارغا سېلىشتۇرغاندا چوڭ بولغاچقا، ئىقتىسادىي ئامىللار فوتون ئۈسكۈنىلىرىنى ئاخىرقى مەھسۇلات ئۈچۈن تەلەپ قىلىنىدىغان ھەر قانداق ئىلغار ئېلېكترون ئۈسكۈنىلىرىدىن ئايرىم ھالدا ئىشلەپچىقىرىشقا ئۈندەيدۇ.
ئەۋزەللىكلىرى:
1، ئەۋرىشىمچانلىق: ئېلېكترونلۇق ۋە فوتونلۇق زاپچاسلارنىڭ ئەڭ ياخشى ئۈنۈمىگە ئېرىشىش ئۈچۈن ھەر خىل ماتېرىياللار ۋە جەريانلارنى مۇستەقىل ئىشلىتىشكە بولىدۇ.
2، جەرياننىڭ پىشىپ يېتىلىشى: ھەر بىر زاپچاس ئۈچۈن پىشىپ يېتىلگەن ئىشلەپچىقىرىش جەريانلىرىنى ئىشلىتىش ئىشلەپچىقىرىشنى ئاددىيلاشتۇرۇپ، چىقىمنى تۆۋەنلىتىدۇ.
3، يېڭىلاش ۋە ئاسراشنى ئاسانلاشتۇرۇش: زاپچاسلارنى ئايرىش پۈتكۈل سىستېمىغا تەسىر كۆرسەتمەي تۇرۇپ، ئايرىم زاپچاسلارنى ئاسانلا ئالماشتۇرۇش ياكى يېڭىلاشقا يول قويىدۇ.
رىقابەت:
1، ئۆزئارا باغلىنىشنىڭ يوقىلىشى: چىپ سىرتىدىكى ئۇلىنىش قوشۇمچە سىگنال يوقىلىشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ ھەمدە مۇرەككەپ تەڭشەش تەرتىپلىرىنى تەلەپ قىلىشى مۇمكىن.
2، مۇرەككەپلىك ۋە چوڭ-كىچىكلىكنىڭ ئېشىشى: يەككە زاپچاسلار قوشۇمچە ئورالما ۋە ئۆزئارا باغلىنىشنى تەلەپ قىلىدۇ، بۇنىڭ نەتىجىسىدە چوڭ-كىچىكلىكى چوڭىيىدۇ ۋە تەننەرخى يۇقىرى بولۇشى مۇمكىن.
3، يۇقىرى ئېنېرگىيە سەرپىياتى: ئۇزۇن سىگنال يولى ۋە قوشۇمچە ئورالما مونولىت بىر گەۋدىلەشتۈرۈشكە سېلىشتۇرغاندا ئېنېرگىيە تەلىپىنى ئاشۇرۇشى مۇمكىن.
خۇلاسە:
مونوپول ۋە كۆپ چىپلىق بىرلەشتۈرۈشنى تاللاش قوللىنىشچان پروگراممىنىڭ ئۆزىگە خاس تەلىپىگە، جۈملىدىن ئىقتىدار نىشانى، چوڭ-كىچىكلىك چەكلىمىسى، تەننەرخ ئامىللىرى ۋە تېخنىكىنىڭ پىشىپ يېتىلىشىگە باغلىق. ئىشلەپچىقىرىش مۇرەككەپلىكىگە قارىماي، مونوپول بىرلەشتۈرۈش ئىنتايىن كىچىكلەشتۈرۈش، تۆۋەن ئېنېرگىيە سەرپىياتى ۋە يۇقىرى سۈرئەتلىك سانلىق مەلۇمات يەتكۈزۈشنى تەلەپ قىلىدىغان قوللىنىشچان پروگراممىلار ئۈچۈن پايدىلىق. ئەكسىچە، كۆپ چىپلىق بىرلەشتۈرۈش تېخىمۇ كۆپ لايىھەلەش ئەركىنلىكىنى تەمىنلەيدۇ ۋە مەۋجۇت ئىشلەپچىقىرىش ئىقتىدارلىرىدىن پايدىلىنىدۇ، بۇ ئامىللار تېخىمۇ قاتتىق بىرلەشتۈرۈشنىڭ پايدىسىدىن ئېشىپ كېتىدىغان قوللىنىشچان پروگراممىلارغا ماس كېلىدۇ. تەتقىقات ئىلگىرىلىگەنسىرى، ھەر بىر ئۇسۇل بىلەن مۇناسىۋەتلىك قىيىنچىلىقلارنى پەسەيتىش بىلەن بىر ۋاقىتتا، سىستېما ئىقتىدارىنى ئەلالاشتۇرۇش ئۈچۈن ئىككى ئىستراتېگىيەنىڭ ئېلېمېنتلىرىنى بىرلەشتۈرگەن ئارىلاشما ئۇسۇللارمۇ تەتقىق قىلىنىۋاتىدۇ.