핵심 개념
본 연구는 광 도메인에서 정보를 처리하고 저장하는 데 혁명을 일으킬 수 있는 새로운 유형의 멀티 비트 메모리 장치를 제시합니다. 이 장치는 기존의 전기 기반 메모리에 비해 속도, 에너지 효율성 및 대역폭 측면에서 상당한 이점을 제공합니다.
집적 광자는 초고속, 에너지 효율적인 온칩 및 인터칩 데이터 전송을 위한 통신 분야에서 중요한 역할을 합니다.
광 신경망 컴퓨팅 및 양자 정보 처리와 같은 새로운 응용 분야에서도 엄청난 진전이 있었습니다.
데이터 전송과 관련된 전력 및 지연 오버헤드 측면에서 정보를 광-전자 변환 단계 없이 광자 도메인에서 광 비트 패턴으로 인코딩하면 변조 속도, 전력 소비, 데이터 전송 대역폭 및 누화 측면에서 유리할 수 있습니다.
집적 광자의 응용 분야를 확장하기 위한 중요한 측면은 광 메모리 구현에 있습니다.
광 메모리를 사용하면 버퍼링 및 필터링, 광 컴퓨팅, 데이터 저장 및 양자 정보와 같은 신호 처리의 다양한 기능을 실현할 수 있습니다.
신호 처리의 광 버퍼의 경우, 마이크로링 공진기 및 지연 라인을 사용하여 광 신호가 저하되기 전에 일시적으로 저장합니다.
들어오는 데이터 속도의 매우 큰 변화를 고려할 때 과도한 면적 및 에너지 오버헤드가 필요합니다.
최근에는 광학 및 전기적 특성이 광학 및 전기적 자극에 따라 변하는 상 변화 물질(PCM) 및 비선형 광학 물질과 같은 비휘발성 메모리가 훨씬 더 긴 보존 시간, 더 낮은 전력 소비, 더 높은 광학적 대비 및 빠른 스위칭 속도로 인해 대안으로 간주되고 있습니다.
그럼에도 불구하고 PCM 기반 메모리는 고유한 원자 역학으로 인해 단일 비트를 전환하는 데 나노초 범위의 큰 과도 전력과 느린 쓰기 시간이 필요합니다.
이러한 메모리를 사용하여 여러 비트를 처리하면 여러 마이크로링 공진기를 사용하기 때문에 설치 공간이 매우 큰 장치가 됩니다.