Il progetto StarLight è stato selezionato dalla Commissione europea nell’ambito dell’iniziativa Eu Chips Joint Undertaking per lo sviluppo della fotonica del silicio di nuova generazione su wafer da 300 mm. L’implementazione della tecnologia implicherà importanti ricadute anche rispetto al verticale delle telecomunicazioni.
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Chi è e cosa fa il consorzio StarLight
Il consorzio StarLight (acronimo di 300mm Silicon Technology for Applications Relying on Light with Photonics Devices) riunisce sotto la guida di StMicroelectronics partner industriali e accademici con l’obiettivo di posizionare l’Europa come leader tecnologico nel settore della fotonica del silicio da 300 mm, attraverso la creazione di una linea di produzione ad alto volume, lo sviluppo di moduli ottici all’avanguardia e la promozione di una catena del valore completa.
Da qui al 2028, StarLight mira a sviluppare soluzioni orientate alle applicazioni, concentrandosi su settori industriali chiave come data center, cluster di intelligenza artificiale, telecomunicazioni e automotive.
“La tecnologia Silicon Photonics è fondamentale per portare l’Europa al crocevia verso l’AI del futuro e il progetto StarLight rappresenta un passo significativo per l’intera catena del valore in Europa, promuovendo l’innovazione e la collaborazione tra le principali aziende tecnologiche”, commenta Remi El-Ouazzane, president della divisione Microcontrollori, circuiti integrati digitali e prodotti RF di STMicroelectronics.
Le potenzialità della fotonica al silicio
La fotonica al silicio è una tecnologia privilegiata per supportare le interconnessioni ottiche di data center e cluster di intelligenza artificiale per la crescita scalabile e scalabile, nonché per altre tecnologie come Lidar (Light Detection and Ranging), applicazioni spaziali e processori fotonici per intelligenza artificiale che richiedono una migliore efficienza energetica e un trasferimento dati efficiente dal punto di vista energetico. Combina le capacità di produzione ad alto rendimento del silicio Cmos, comunemente utilizzato nei circuiti elettronici, con i vantaggi della fotonica, che trasmette i dati utilizzando la luce.
Rispetto alle telecomunicazioni, la tecnologia offre il potenziale per trasferimenti dati ad alta velocità, bassa latenza ed elevata efficienza energetica, abilitando una nuova generazione di sistemi ottici ad alta capacità per data center, reti e applicazioni di intelligenza artificiale.
Le applicazioni per i verticali strategici
In questo scenario, il progetto StarLight si concentra inizialmente sulla realizzazione di dimostratori di comunicazione dati per data center, basati sulla tecnologia PIC100, in grado di gestire fino a 200 Gb/s, con attori chiave tra cui StMicroelectronics, Sicoya e Thales. Svilupperà inoltre prototipi per sistemi di trasmissione ottica in spazio libero, progettati sia per comunicazioni spaziali che terrestri.
Inoltre, il progetto sfrutterà l’esperienza multidisciplinare dei principali partecipanti per orientare la ricerca verso un dimostratore ottico da 400 Gbps per corsia utilizzando nuovi materiali, puntando alla prossima generazione di ottiche collegabili.
Restringendo il campo all’ambito delle telecomunicazioni, il progetto StarLight prevede di sviluppare e presentare dispositivi fotonici al silicio innovativi: Ericsson si concentrerà su due concetti per migliorare l’efficienza delle reti mobili. Il primo prevede lo sviluppo di uno switch integrato per abilitare l’offload ottico all’interno delle reti di accesso radio, consentendo una gestione più efficiente del traffico dati. Il secondo concetto esplora la tecnologia Radio over Fiber per spostare gli Asic (Application-specific integrated circuit) di elaborazione ad alto consumo energetico lontano dalle unità antenna, offrendo così una maggiore capacità e un risparmio di CO2 incorporata. Inoltre, Mbryonics svilupperà un’interfaccia da spazio libero a fibra ottica alla ricezione della comunicazione Free Space Optical, elemento chiave nella progettazione di un sistema di comunicazione ottica.
L’accelerazione su AI e sensoristica
Il progetto StarLight mira a sviluppare anche un processore fotonico all’avanguardia ottimizzato per operazioni tensoriali, come la moltiplicazione di matrici vettoriali e la moltiplicazione-accumulazione, con caratteristiche superiori in termini di dimensioni, velocità di elaborazione dei dati e consumo energetico rispetto alle tecnologie esistenti. Poiché le reti neurali, gli algoritmi fondamentali dell’AI, si basano in larga misura sulle operazioni tensoriali, migliorarne l’efficienza è fondamentale per le prestazioni di elaborazione delle piattaforme.
Il progetto StarLight dimostrerà anche le sue prestazioni nelle applicazioni di rilevamento e gli stretti rapporti con Steerlight, produttore di sensori Lidar, con le principali case automobilistiche contribuiranno a rendere questo progetto una realtà industriale.
Nell’ambito del progetto Thales svilupperà infine sensori in grado di generare, distribuire, rilevare ed elaborare con precisione segnali con forme d’onda complesse per dimostrarne le funzionalità chiave. Più in generale, i risultati di questo progetto sono destinati a generare benefici anche per l’ecosistema più ampio dei produttori di robot autonomi per interni ed esterni.
