Российская электроника: проблемы, успехи и перспективы.
254,406 676
 

  v.a.e ( Слушатель )
10 дек 2024 17:40:37

В России изготовлены фотонные интегральные схемы по топологии 90 нм и 350 нм

новая дискуссия Новость  990

https://sdelanounas.ru/blogs/165186/#cut

    В России произвели фотонные интегральные схемы по топологии 90 и 350 нанометров. Они нужны для создания оптических квантовых и нейроморфных процессоров, необходимых для ускорения систем искусственного интеллекта и вычислительных устройств.
    Как стало известно CNews, в России разработали и изготовили фотонные интегральные схемы (ФИС). Одна из них создана на основе топологических норм 90 нанометров «Микроном», другая с топологией 350 нанометров выпущена НИИ измерительных систем им. Ю.Е. Седакова. Это следует из презентации развития Национального центра физики и математики (НЦФМ), с которой ознакомился CNews.
Вместе с тем в стране ведутся исследования для разработки фотонного сопроцессора на принципах интегральной фотоники.
Отредактировано: v.a.e - 10 дек 2024 23:04:38
  • +0.95 / 15
  • АУ
ОТВЕТЫ (7)
 
 
  slavae ( Слушатель )
10 дек 2024 23:10:49

Надеюсь, эти схемы способны функционально заменить хотя бы К155ЛА3 )
  • -0.07 / 3
  • АУ
 
 
  User78 ( Слушатель )
10 дек 2024 23:19:26

фотонные интегральные схемы и гибридные фотонно-электронные схемы - это принципиально другой тип аппаратуры по сравнению со стандартными кремниевыми транзисторами. Основное применение - нейросетевое распознавание образов, первичная обработка сверхширокополосных радиосигналов и т.п.   Причем эти специфические, но очень важные задачи, будут выполняться на фотонных схемах на порядки быстрее, чем с использованием обычных двоичных вычислений даже на самых мощных современных процессорах/GPU/NPU.
1 зеттафлопс - это миллиард терафлопс. Для сравнения, производительность так и не поступившего в массовое производство планировавшегося 16-ядерного Эльбруса 16С - 1500 ГФлопс (у 13900K - 845 ГФлопс). То есть 1 фотонная микросхема на определенных задачах может быть практически в миллиард раз быстрее очень мощного универсального процессора.

Так что важность достижений российских учёных по производству первых прототипов ФИС и ФВМ сложно переоценить. Это не менее прорывное направление, чем квантовые компьютеры (в которых у нас тоже есть определенные успехи).
  • +0.11 / 8
  • АУ
 
 
 
  slavae ( Слушатель )
10 дек 2024 23:33:53

Описание конечно, вдохновляющее, в духе покорения звёзд. В коммунистическом будущем. Но хотелось бы узнать какие-то технические подробности, какие алгоритмы применяются. Хотя бы можно ли делать преобразование Фурье, на какой матрице, или может вейвлеты считают. Интересно же.
  • -0.03 / 1
  • АУ
 
 
 
 
  User78 ( Слушатель )
10 дек 2024 23:59:51


Про программе Росатома (НЦФМ) есть такой отчетик за 2023:
ЦитатаВ 2023 году выполнены исследования в рамках научной программы НЦФМ, получены первые научные результаты мирового уровня, в том числе созданы прототип аналогового фотонного вычислительного устройства и адаптивные оптические системы нового поколения, разрабатывается новая электронная компонентная база для нейроморфных и нейрогибридных систем. В реализации научной программы НЦФМ принимают участие свыше 60 научных организаций, образовательных организаций высшего образования и высокотехнологичных компаний.

https://www.report.r…023_ru.pdf

По проекту Самарского университета им. Королева:
ЦитатаВ Самарском университете им. Королева изготовили экспериментальный образец аналоговой фотонной вычислительной системы, сообщил вуз на своем сайте.

Оптическая нейросеть на основе фотонного вычислителя сможет в режиме реального времени анализировать поступающий в систему видеопоток и практически мгновенно распознавать и находить в нем заданные к поиску объекты и изображения.
Экспериментальный вычислитель может уместиться в корпусе размером с небольшой системный блок компьютера. Он способен составить конкуренцию современным нейросетям и обрабатывать видеоданные в сотни раз быстрее, заявили ученые.
Надежность распознавания в ходе первых экспериментов в 2023 г. на демонстрационном образце составила 93,75%. В новой, экспериментальной версии использованы компоненты с улучшенными характеристиками и установлен другой лазер — диодного типа, который более компактный и обладает улучшенными свойствами, влияющими на точность распознавания.

https://www.cnews.ru…nalogovogo

По проекту МГТУ им. Баумана, ФГУП ВНИИА им. Духова, НОЦ ФМН:
ЦитатаФотонные чипы, разработанные учеными в МГТУ им.Баумана, для вычислений на основе ИИ превзошли ведущие мировые фабы
• Фотонные интегральные схемы, изготовленные в НОЦ ФМН, демонстрируют потери сигнала ниже мирового уровня.
• Разработан комплекс уникальных технологий для научных центров и российских фотонных фабов.

Командой научно-образовательного центра Функциональные Микро/Наносистемы (НОЦ ФМН) — совместного кластера МГТУ им. Н.Э. Баумана и ФГУП «ВНИИА им. Н.Л. Духова» — разработана уникальная технология изготовления фотонных интегральных схем (ФИС). Минимальные размеры фотонных структур составляют 50 нанометров, а потери оптического сигнала (ключевая характеристика качества) в бауманских ФИС не превышают 5 децибел на метр в телекоммуникационном диапазоне длин волн. Эти показатели опережают результаты таких лидеров мировой индустрии, как LioniX, IMEC, CEA-Le

https://robotunion.r…uchenimi-v

По проекту НИУ МИЭТ, МПГУ, ЗНТЦ:
ЦитатаВ России создали фотонные элементы на чипе

Ученые НИУ МИЭТ и МПГУ совместно с коллегами из научных и образовательных организаций разработали энергонезависимые фотонные элементы, на основе которых можно создать отечественную систему вычисления, работающую по принципу человеческого мозга, уверяют разработчики. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Acta Materialia.

Ученые создали энергонезависимые фотонные элементы на основе халькогенидного соединения германия, сурьмы и теллура Ge2Sb2Te5 и научились управлять их свойствами за счет изменения структуры материалов между аморфным и кристаллическим состоянием.
«Мы сформировали различные фотонные интегральные элементы, каждый из которых может записать и энергонезависимо хранить три бита информации. Данные элементы одновременно являются управляющими и выполняющими функцию памяти», — отметил старший научный сотрудник Лаборатории квантовых детекторов МПГУ Вадим Ковалюк.  В настоящий момент проектирование фотонных интегральных схем проводится Зеленоградским нанотехнологическим центром (ЗНТЦ) и научно-производственным комплексом «Технологический центр». Данные центры обладают необходимым оборудованием для апробации решений в производственном масштабе, уточнили в НИУ МИЭТ.

https://rscf.ru/news…-na-chipe/

Есть и другие разработки, в том числе от Т8, НТО ИРЭ-Полюс, НИИ им. Малинина, ВНИИОФИ, ФИАН им. Лебедева, ФТИ им. Иоффе, МИФИ, МФТИ, и состав продолжает расширяться.

То есть работы по данным тематикам в России активно ведутся сразу несколькими объединениями ведущих НИИ и ФГУПов. "Догнать и перегнать Америку/Нидерланды/Тайвань" в деле производства обычных чипов дело непростое, а вот в фотонных интегральных схемах, гибридной электронофотонике, радиофотонике мы можем занять одни из лидирующих позиций. Более конкретную информацию можете почерпнуть из соответствующих научных статей.
  • +0.11 / 6
  • АУ
 
 
 
 
  mse ( Слушатель )
11 дек 2024 00:16:58

Алгоритмы неуросетевые. Матричное умножэние 100500 элементов на 100500 за такт и всё такое.
  • +0.03 / 1
  • АУ
 
 
 
 
 
  User78 ( Слушатель )
11 дек 2024 00:41:15

Не только. Например, в обработке радиосигналов всякие преобразования фурье тоже отлично ложатся на фотонные интегральные схемы.
ps. про порядки поправил, там в млрд раз разница примерно, 9-10 порядков. Что тоже более чем солидно, учитывая малое потребление энергии у фотонных микросхем.
  • +0.02 / 8
  • АУ
 
 
 
  mse ( Слушатель )
11 дек 2024 00:13:27

Я бы осетра попридержал. А то и урезал.
  • +0.06 / 6
  • АУ
 
<< Зафератье
Остатки ВиВТ в Сирии >>