ابزارها و وسایل دیجیتالی که در زندگی افراد نقش مهمی ایفا می‌کند از اجزای پیچیده‌ای ساخته شده‌‎اند. از جمله این اجزا که کاربرد الزامی دارند بردهای الکترونیکی و تراشه‌ها هستند؛ بردهای الکترونیکی و یا تراشه‌ها بخش‌هایی کاربردی هستند که بر اساس نوع کارکردشان طراحی و ساخته می‎شوند.

تراشه‌ها، اصطلاحا مداری از مدارهای الکترونیکی هستند و عملکردی مستقل در مدار الکترونیکی یک وسیله دیجیتالی دارند. هرتراشه حاوی تعداد زیادی ترانزیستور است که داخل یک لایه سیلیکون همگون قرار گرفته است. وظیفه تراشه کنترل تبادل اطلاعات در یک وسیله مثل کامپیوتر می‌باشد. جنس بیشتر تراشه‌های مورد استفاده در وسایل دیجیتالی، سیلیکونی می‌باشد.

شرکت‌های مختلفی در قاره آمریکا، آسیا و اروپا وجود دارد که این سخت افزار با اهمیت را در صنایع دیجیتال تولید می‎کنند. شرق قاره آسیا، قطب اصلی تولید این محصول است و وضعیت تولیدات شرکت‌های این محصولات کاملا اثرگذار بر روند تجارت جهانی وسایل دیجیتالی همچون تلفن‌های همراه، لپ تاپ، تلوزیون و ... است.

به تازگی پژوهشگران آزمایشگاه صنعتی-تحقیقاتی (فوتونیک) دانشگاه پلی‎تکنیک والنسیا اسپانیا با همکاری شرکت خصوصی "آیپرونیکس"، اولین تراشه فوتونیک چند منظوره جهان با قابلیت تجزیه تحلیل اطلاعات زیرساخت‎های فناوری اطلاعات و آزمایشگاهی را ساخته‎اند. محققان این پروژه، پیش بینی کرده‌اند این دستاورد تحولی در ارتباطات برای ایستگاه‌‎ها، ماهواره‌ها و حوزه فناوری هوش مصنوعی ایجاد کند.

تراشه فوتونیک شباهت زیادی به یک تراشه مبتنی بر سیلیکون دارد که به جای الکترون از فوتون یا نور برای پردازش اطلاعاتی که از قبل داشته استفاده می‎کند. تراشه فوتونی برای تغییر بهتر در پردازش اطلاعات از اجزای نوری مانند لیزرها و پلاریزرها و همچنین موج‌برها به جای قطعات الکترونیکی مانند ترانزیستورها یا سایر بردهای الکترونیکی برای پردازش کامل‎تر اطلاعات استفاده می‌کند.

این موضوع باعث می‎شود تراشه‌هایی که برای پردازش اطلاعات سریع‌تر و همچنین با اثرات حرارتی کمتری مورد استفاده قرار می‎گیرند، ساخته شود. فناوری جدید ساخت تراشه‌های فوتونیک پیشنهادی جذاب برای استفاده در رایانش‌های ابری همچون هوش مصنوعی و مقیاس‌بندی پردازش جریان اطلاعات و داده‌ها می‎باشد. از آنجایی که تقریبا تمام تراشه‌هایی که در وسایل دیجیتالی استفاده می‌شوند سیلیکونی هستند، ساخت و عرضه مناسب تراشه‌های فوتونیک، کار را برای ادامه تجارت و بازاریابی موفق شرکت‌های تولید کننده تراشه‌های سیلیکونی سخت‏تر می‌کند‎؛ چرا که تراشه‌های فوتونیک از فناوری‌هایی بهره می‎برند که ضریب عملکرد تجهیزات ارتباطی و وسایل دیجیتالی را تا حد چشمگیری افزایش می‎دهد.

گسترش هوش مصنوعی عامل تولید تراشه‌‎های قدرتمند

استفاده از کاربردهای فناوری هوش مصنوعی در چند سال اخیر باعث شده تراشه‌های قدرتمند برای اجرای مدل‌های جدید هوش مصنوعی، متقاضیان بیشتری داشته باشد؛ البته این موضوع باعث نشده ساخت تراشه‌های کوچک کمتر شود، چرا که هر کدام بسته به نوع فناوری رایانش ابری الکترونیک، ویژگی‏‌های خاص خودش را دارد و استفاده از آنها در صنایع الکترونیک-دیجیتال لازم و ضروری است. به همین دلیل برای برنامه‌های کاربردی فناوری‌های دیجیتال مبتنی بر هوش مصنوعی و مراکز فناوری‏‌های داده، تراشه‌ها در اندازه بزرگ تولید می‌شوند و برای توسعه آنها هزینه زیادی را صرف می‎کنند.

حمایت اتحادیه اروپا از طراحی تراشه‌‎های فوتونیک

محققان این پروژه فناورانه توانستند با بودجه زیاد از سوی شورای پژوهش اتحادیه اروپا، یک محصول جدید طراحی کنند که نحوه عرضه و تقاضای وسایل دیجیتال را در بازارهای منطقه‎ای و جهانی تغییر ‎دهد. همچنین موجب تقویت بخش‌های سخت افزاری ابزارهای دیجیتالی از جمله بخش‌هایی همچون ارتباطات بی‌سیم و بردهای سخت افزاری ابزارهای ارتباطی شود.

این نوآوری می‌تواند چالش هایی را که در ارائه محصولات دیجیتالی ایجاد می‎شوند حذف کند و محدودیت پهنای باند را برای آنها بر می‌دارد. به گفته مسئولان این پروژه، این اولین تراشه ساخته شده در جهان است که می تواند همزمان "۱۲" قابلیت اساسی مورد نیاز سیستم‎های کامپیوتری را بر روی آنها پیاده سازی و برنامه‌ریزی کند و نتیجه آن افزایش کارایی مدارهای سخت افزاری سیستم‌‎ها می‎باشد.

همچنین آنها اعلام کردند این تراشه یک رابط توسعه داده شده به عنوان مبدلی که پشت آنتن یک وسیله قرار می‎گیرد و تا حد ممکن کوچک و فشرده است. این در حالی است که از باندهای فرکانسی که طول موج‌های متفاوتی دارد، پشتیبانی می‎کند. محققان این پروژه صنعتی-تحقیقاتی چندین مولفه موثر را برای این پژوهش طراحی کرده بودند؛ فناوری "۵G"و ارتباط ماهواره‎ای در وسایل نقلیه که به میزان فرکانس بیشتری احتیاج دارد از جمله این مولف‌‎ها می‎باشد.

لازم به ذکر است، شرکت صنعتی-تجاری"آیپرونیکس" این تراشه ساخته شده را در یکی از محصولات خود یعنی پردازنده "اسمارت لایت" ادغام کرده است. پردازنده‎ای که شرکت "وودافون" آن را آزمایش می‎کند. مدیران این شرکت اعلام کرده‌اند توزیع صحیح پردازش اطلاعات در مراکز داده‎ای و شبکه‌های رایانش هوش مصنوعی یکی مشکلات پیش روی آنها بوده که با ساخت این تراشه نیازهایشان تا حد قابل قبولی مرتفع شده است.  

حمید اسدی – خبرنگار تحریریه جوان قدس