OpenLight en Tower Semiconductor maken chipontwerp voor lichtchips toegankelijker

Chips die met licht in plaats van elektronen werken, gelden als een van de veelbelovende technieken om datacenters sneller en zuiniger te maken. Het probleem: het ontwerpen van zulke fotonische geïntegreerde schakelingen gebeurt tot nu toe vaak met gespecialiseerde, minder toegankelijke software. Daar komt verandering in. OpenLight en chipfabrikant Tower Semiconductor (genoteerd aan de Nasdaq en de beurs van Tel Aviv) maken hun zogeheten Process Design Kit beschikbaar binnen de ontwerpsoftware van Cadence, een van de grootste namen in chipontwerptools.

Van tekentafel naar fabriek

Een Process Design Kit is in feite een digitale gereedschapskist: een verzameling bouwstenen, regels en simulatiemodellen waarmee ontwerpers weten wat wel en niet kan op een specifiek fabricageproces. Door deze kit beschikbaar te maken binnen Cadence kunnen ingenieurs die gewend zijn aan het ontwerpen van elektronische chips, nu ook fotonische chips tekenen zonder over te stappen naar totaal andere software. Dat scheelt tijd tussen het eerste ontwerp en de daadwerkelijke productie bij Tower.

De kit is gebouwd voor Tower's productieplatform PH18DA, dat werkt met indium-fosfide op een basis van silicium. Die combinatie is belangrijk: silicium is goedkoop en makkelijk in massa te produceren, maar kan zelf geen licht opwekken. Indium-fosfide kan dat wel. Door beide materialen te combineren, kunnen fabrikanten actieve onderdelen zoals lasers, modulatoren en versterkers direct op één chip integreren, in plaats van losse componenten aan elkaar te koppelen.

Sneller internet in het datacenter

De toepassing ligt vooral bij datacenters en AI-infrastructuur. Naarmate AI-modellen groter worden, moeten steeds meer chips met elkaar communiceren, en dat gaat nu via optische verbindingen die datasnelheden van 400 gigabit en 1,6 terabit per seconde moeten halen. Volgens Tower-vicepresident Samir Chaudhry helpt de nieuwe ontwerpomgeving klanten om zulke laser-geïntegreerde chips te ontwikkelen voor wat de industrie 'near-packaged' en 'co-packaged optics' noemt: optische onderdelen die vlak naast of zelfs in hetzelfde pakket als de rekenchip zitten, wat energie bespaart en vertraging vermindert.

OpenLight-topman Adam Carter benadrukt vooral het gemak voor klanten: doordat het ontwerpen binnen een vertrouwde omgeving gebeurt, hoeven bedrijven niet apart te investeren in nieuwe software of expertise. Cadence-ingenieur Gilles Lamant noemt de toevoeging een mijlpaal omdat het voor het eerst actieve optische onderdelen combineert met de bestaande fotonica-ondersteuning van het bedrijf. Voor de bredere markt betekent dit vooral dat de drempel om fotonische chips te ontwikkelen omlaag gaat, wat de weg vrijmaakt voor meer bedrijven die aan optische datacenters willen bouwen.