Dr. Ko-Cheng Fang, Chairman & CEO van LongServing Technology, onthult de X-Photon-fotonische lichtbron-test en het structurele ontwerp van het fotonische geheugen

In dit artikel:

LongServing Technology presenteert X-Photon als een materiaal voor optische kanalen en fotonisch geheugen. In een demonstratie op een keramische chip van ongeveer één vierkante centimeter wordt rood laserlicht vanaf de onderzijde ingebracht. Het licht maakt vervolgens een bocht van 90 graden en verschijnt als een dunne rode lijn aan het oppervlak. Volgens het bedrijf laat dit zien dat het materiaal licht langs een vooraf bepaald pad kan geleiden, vergelijkbaar met de manier waarop elektrische signalen door koperen bedrading lopen.

X-Photon werkt volgens LongServing Technology met een transparant medium met een golflengte van circa 2 à 3 nanometer. Een lichtblokkerende laag achter het kanaal zou het licht reflecteren en zo op zijn plaats houden. Het bedrijf stelt dat bestaande siliciumfotonica, die doorgaans met golflengten van 1310 tot 1550 nanometer werkt, op zeer kleine schaal last heeft van verstrooiing en energieverlies. Het kortgolvige X-Photon-materiaal zou die beperkingen moeten verminderen. Eerdere tests zouden al optische circuits van 10 nanometer hebben opgeleverd.

De technologie is volgens het bedrijf niet alleen bedoeld voor datatransmissie, maar ook voor opslag. Dr. Ko-Cheng Fang, voorzitter van LongServing Technology, koppelt het systeem aan tijdelijke opslag van fotochemische energie. Daarbij houdt een zogenoemde ‘photon capacitance’ lichtenergie vast, vergelijkbaar met een glowstick die na activering blijft oplichten. Een reeks van zulke eenheden zou samen een fotonische geheugencel kunnen vormen. Chemische opslag zou stabieler zijn dan elektronische opslag en ongevoelig voor magnetische interferentie.

Een ontwerp met zeven laseropeningen moet de basis vormen voor de geheugenaansturing. Eén opening zou dienen voor lezen en schrijven, één voor adressering, vier voor de binaire toestanden 00, 01, 10 en 11 en één voor wissen. Met deze elementen denkt het team fotonische varianten van DRAM en SRAM te kunnen bouwen. In tegenstelling tot vluchtig werkgeheugen zou het voorgestelde systeem niet-vluchtig zijn: opgeslagen lichtenergie blijft in het materiaal aanwezig en kan door nieuwe lichtinvoer weer worden uitgelezen. Het bedrijf noemt de technologie PFLASH, een nieuwe vorm van fotonisch niet-vluchtig geheugen.

LongServing Technology mikt aanvankelijk op geheugentoepassingen in AI-servers en supercomputers, waaronder modules met een capaciteit van minstens 512 megabyte. Op langere termijn ziet Fang toepassingen in fotonische CPU’s, datacenters, robots en fotonische SSD’s. Omdat licht volgens de ontwikkelaars minstens duizend keer sneller kan worden verwerkt dan elektronen, zouden systemen hogere transmissiesnelheden kunnen combineren met lager energieverbruik en minder warmteontwikkeling.

De verstrekkende prestatieclaims zijn nog niet onafhankelijk bevestigd in het artikel. Of fotonisch geheugen praktisch inzetbaar is, moet blijken uit langdurige tests naar onder meer databehoud, schrijf- en wiscycli, bitfouten, thermische stabiliteit en de uniformiteit van grote geheugenchips. Ook is nog niet vastgesteld of conventionele controllers en foutcorrectie volledig overbodig worden. Het bedrijf zegt dat laboratoriumtests een hoge chemische en thermische stabiliteit aantonen en heeft octrooiaanvragen ingediend in onder meer China, de Verenigde Staten, Zuid-Korea en India, met bescherming gepland in 26 landen. Volgens LongServing Technology ligt het belangrijkste concurrentievoordeel echter in het gepatenteerde materiaal en de nauwkeurige productiemethoden, niet alleen in het openbaar gemaakte ontwerp.