Корпорация Intel давно занимается проблемой сращивания полупроводниковых решений для передачи информации с оптоволоконными каналами, эта сфера получила обозначение «кремниевой фотоники». Японское правительство готово субсидировать совместные изыскания оператора связи NTT, компаний Intel и SK hynix в данной сфере, выделяя на это $305 млн бюджетных средств.

Источник изображения: Intel

Агентство Nikkei сообщило о принятом властями Японии решении сегодня. Кремниевая фотоника обещает не только повысить скорость передачи информации, но снизить энергозатраты на обеспечение этого процесса. Министерство экономики, торговли и промышленности Японии выражает надежду, что за счёт прорыва на этом направлении страна сможет получить преимущество на международном рынке и возродить свою полупроводниковую промышленность. В свете бурного развития систем искусственного интеллекта спрос на технологии скоростной передачи информации будет только расти.

Кремниевая фотоника позволяет уйти от лишних преобразований оптических сигналов в электрические, тем самым повышая скорость обмена данными и снижая энергопотребление. Участие SK hynix в этих разработках определяется её специализацией на разработке микросхем памяти, сейчас эта южнокорейская компания до сих пор остаётся главным поставщиком памяти типа HBM для ускорителей вычислений NVIDIA, которые доминируют на рынке.

К 2027 году перечисленные компании надеются вывести на рынок технологию, которая позволяет обрабатывать оптические сигналы на уровне кремниевых компонентов, а также технологию производства памяти, способной работать на терабитных скоростях. Intel, уже имеющая определённый опыт в этой сфере, будет специализироваться на приближении данных решений к условиям массового производства, хотя от своего профильного бизнеса она не так давно избавилась. В части энергопотребления стоит задача снизить его на 30–40 % по сравнению с традиционными полупроводниковыми компонентами. Японская NTT свои эксперименты в области кремниевой фотоники проводит с 2019 года и уже добилась определённых успехов на этапе изысканий, а также располагает экспериментальной площадкой для работы с прототипами соответствующих устройств.

Для Японии старение населения давно является серьёзной проблемой. Помимо прочего это снижает безопасность на дорогах. Бороться с этим предлагается не только за счёт внедрения автопилота, но и контроля за способностью престарелых граждан управлять транспортными средствами при помощи систем искусственного интеллекта.

Источник изображения: Unsplash, Laura Gariglio

Во всяком случае, как сообщает Nikkei Asian Review, японская компания NTT Data разрабатывает нейросеть соответствующего назначения. Следя за поведением водителя, она будет оценивать скорость движения, ускорения и замедления, а также обрабатывать другие данные, которые позволят своевременно выявить снижение способности конкретного человека безопасно управлять автомобилем в силу возрастных изменений.

В качестве эксперимента NTT Data будет собирать статистику в одном из таксопарков японской столицы среди машин, управляемых водителями старше 65 лет, и накапливаться эта информация будет с января по июнь текущего года. Таксомоторы будут оборудованы соответствующими датчиками и устройствами GPS, а также модемами для передачи телеметрии в облачную систему NTT Data, которая и будет обрабатывать накапливаемую статистику. Особое внимание будет выделяться фактам резкого торможения или ускорения. Аномалии будут выявляться в сравнении с созданным профилем каждого водителя, учитывающим его нормальное поведение за рулём.

Через несколько лет NTT Data планирует запустить в коммерческую эксплуатацию соответствующий облачный сервис, его клиентами смогут стать таксопарки и логистические компании, заботящиеся о безопасности перевозок. Со временем подключиться к этому сервису смогут и рядовые автолюбители. Компания собирается сотрудничать со страховщиками, чтобы те могли интегрировать данный сервис в свою экосистему. Предполагается, что для анализа когнитивных функций конкретного водителя будет достаточно статистики, накопленной за несколько дней активной работы. В дополнение к этому, прочими разработчиками для оценки профпригодности пожилых водителей будут использоваться технологии распознавания голоса и анализа выражений лица, а также движения зрачков.

Японская компания NTT переработала основанный на алгоритмах искусственного интеллекта инструмент, который первоначально использовался для мониторинга телекоммуникационных сетей, и адаптировала его для прогнозирования аномалий в термоядерных реакторах.

Источник изображения: Lukas / pixabay.com

NTT ведёт работу совместно со специалистами проекта ИТЭР — стороны сотрудничают с мая 2020 года. Японские специалисты считают, что систему искусственного интеллекта DeAnoS (Deep Anomaly Surveillance) можно будет использовать для мониторинга термоядерной установки ИТЭР — она будет предотвращать отказы в работе оборудования и способствовать «гладкой экспериментальной работе».

Бесперебойная работа имеет жизненно важное значение для термоядерных реакторов, поскольку они должны функционировать при температурах в сотни миллионов градусов Цельсия. Сбой может повредить оборудование или вызвать другие проблемы, способные привести к простоям на несколько дней или недель. DeANoS помогает обнаруживать неисправности реактора и оценивает аномалии, после чего проводит анализ их влияния на работу, основываясь на долгосрочных данных.

В совместном проекте NTT будет обеспечивать работоспособность и достоверность сигналов DeANoS, а специалисты ИТЭР станут предоставлять эксплуатационные данные и обеспечивать среду для тестирования. Если испытания пройдут удачно, сфера применения системы расширится.

В установках термоядерного синтеза имитируются процессы, которые питают Солнце — для них необходима плазма при чрезвычайно высоких температурах, которая удерживается в мощном магнитном поле. Эта технология позволит производить чистую энергию без рисков, характерных для другой технологии — ядерного деления. Запуск главного термоядерного реактора ИТЭР запланирован на 2025 год.

Японская компания NTT доложила о разработке усилителя сигнала, предназначенного для работы в диапазоне 100 ГГц. Компонент пригодится для работы в мобильных сетях шестого поколения (6G), а также в сетях Innovative Optical and Wireless Network (IOWN) — это собственная технология компании.

Источник изображений: group.ntt

Сети 5G, которые сегодня активно разворачиваются, включают в себя диапазон от 24 ГГц до 40 ГГц. Предполагается, что более быстрые и эффективные сети 6G будут работать с ещё более высокими частотами — от 100 ГГц до 1 ТГц. При проектировании такой инфраструктуры следует учитывать некоторые особенности работы с сигналами высокой частоты. Чем выше частота сигнала, тем сильнее он затухает по мере распространения. Ещё одной проблемой оказываются искажения, вызванные нелинейными характеристиками самого оборудования — с ростом частоты традиционные усилители теряют эффективность.

Инженеры NTT уверяют, что им удалось справиться с обеими проблемами при разработке новой схемы высокочастотного усилителя сигнала. Для решения задач они применили сочетание двух компонентов: биполярного транзистора с гетеропереходом и функции блокировки постоянного тока.

Биполярный транзистор с гетеропереходом изготовлен на основе фосфида индия (InP), полупроводника группы III-V — он поддерживает работу на высоких частотах и обеспечивает стабильную величину напряжения, то есть предлагает достаточно ровный «частотный отклик» системы, при котором показатели сигнала минимально зависят от его частоты. Функция блокировки постоянного тока отвечает за исключение составляющей постоянного тока, которая включается в сигнал — она позволяет предотвращать сбои и неисправности при подключении компонентов с разным рабочим напряжением.

Размеры интегральной схемы усилителя составляют всего 1 × 1 мм, а само устройство имеет габариты 11,8 × 10 × 4,3 мм. Как заявил разработчик, оно успешно усиливает сверхширокополосный сигнал с модуляцией PAM-4 и скоростью 112 Гбод. NTT собирается внедрять изобретение в компоненты для организации сетей 6G и IOWN.