Onderzoekers van het Telecommunications and Multimedia Applications Institute (iTEAM) van de Polytechnische Universiteit (UPV) van Valencia hebben een stap gezet in de richting van het creëren van een onfeilbare chip. Ze hebben een geavanceerde methode ontwikkeld voor de analyse en à la cart configuratie van fotonische circuits, die het mogelijk maakt om preventief om te gaan met de mogelijke fouten die een chip kan hebben en de impact ervan in de ontwerpfase te verminderen, voordat de chips operationeel worden.

Het werk van de UPV-onderzoekers is gericht op fotonische circuits voor generieke doeleinden, die meerdere functionaliteiten bieden terwijl een enkele architectuur wordt gebruikt, analoog aan hoe microprocessoren in de elektronica werken. "Met de tools die we hebben ontwikkeld, we zullen de productie en prestaties van deze chips vereenvoudigen en optimaliseren, " zegt José Campany, onderzoeker bij de Photonics Research Labs (PRL) van het iTEAM UPV.

Volgens professor Campany, storingen vinden vaak plaats binnen de componenten van de circuits, die uiteindelijk hun uiteindelijke prestaties beïnvloeden. "De techniek maakt het mogelijk om te voorspellen waar het circuit zal falen en de andere componenten te configureren om deze tekortkomingen te compenseren, waardoor hun maximale prestaties worden gegarandeerd, "zegt hij. Dit alles is onzichtbaar voor de gebruiker.

"De analysemethode is relatief eenvoudig:elk van de eenheden van het circuit is geconfigureerd, en door wiskundige inductietechnieken toe te passen, biedt een diagnose van hoe het circuit zich zou gedragen in elk van de poorten. Op basis van deze diagnose we de wijzigingen kunnen uitvoeren die we nodig achten in de configuratie, " legt Daniel Pérez uit, collega-onderzoeker bij het PRL-iTEAM van de UPV. "Verder, de methode stelt ons in staat om grotere circuits te simuleren en hun mogelijkheden te valideren met de huidige productietechnieken."

Een ander voordeel van het werk is de daling van de chipkosten. "Als je het circuit softwarematig kunt optimaliseren, de productiefase is niet zo veeleisend, die het mogelijk maakt om de prestaties te verhogen bij het produceren van deze apparaten, ", voegt Campany toe.

Chips met kunstmatige intelligentie

Het werk van de iTEAM-onderzoekers houdt ook een eerste stap in voor het ontwerpen en vervaardigen van fotonische circuits met kunstmatige intelligentietechnieken. "Met deze methode we kunnen machine learning-algoritmen gebruiken om circuits te synthetiseren en te ontwerpen. Het huidige werk is de kiem die een geautomatiseerde leermethode nodig heeft, ", voegt Daniel Perez toe.

De volgende uitdaging voor de UPV iTEAM-onderzoekers is om hun meest recente werken voor het ontwerp van hardware van de circuits samen te voegen met geavanceerde algoritmen die het mogelijk maken om al het potentieel uit de geïntegreerde optica te persen.