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フォトニクス・エレクトロニクス融合システム基盤技術開発
荒川 泰彦 00-01MOVIE 動画:00分56秒 00-02MOVIE 動画:03分49秒 研究者へのホームページ
研究の進捗状況インタビュー
研究者からのメッセージ2010年度 研究内容の紹介2010年度
■トップ科学者が自身の研究を熱く語る【動画】 >> こちらから
図解 シリコン(5mm角)上に、レーザ、変調器、光導波路、受光器等の基本機能をすべて搭載した集積化回路を実現し、1cm2あたりで、1秒間に6.6テラビット(DVD約200枚分)のデータを運ぶ世界最高伝送密度を達成しました。従来の化合物半導体光デバイスによるモジュール構成と比べ、面積比で1/10以下、伝送密度で10倍以上と高密度集積・高速化を達成しました。

半導体集積回路の限界をフォトンとエレクトロンの融合で打破

フォトン(光子)とエレクトロン(電子)を融合させたデバイスやシステムが実現されれば今日のコンピュータは1/100に超小型化されます

電子と光子の協調で限界を超える─ 
「サイエンスの探究」と「確かな実証」が
実現への二本柱

コンピュータに不可欠なLSI技術の進展には目覚ましいものがあります。しかし、従来技術の延長だけでは、近い将来、消費電力、スピード、寸法などにおいて限界に直面します。この限界を打破し性能を飛躍的に向上させるためには、光子をLSIの中に取り込むことが最も有望です。現在のLSIでは、電子がチップ内部でのデータ伝達を担っていますが、光子は情報をより速く伝えることができます。また、並列に走らせても電気信号と異なり干渉しないため高密度配線が可能です。さらに、異なったエネルギーの光子を独立に用いることができるため(波長多重といいます)、大容量の情報をやりとりすることが可能です。しかし、光子と電子が融合した新しいLSIを本格的に実現するためには、シリコン上のレーザ光源開発など、ナノテクや物性・材料サイエンスに基づいた革新技術を探究する必要があります。私達は、15年後に、今のスーパーコンピュータを手のひらサイズで実現するための科学技術基盤を確立します。


2025年へ向けて─ フォトニクスとエレクトロニクスの融合がもたらすLSIの新革命
本研究開発は「オンチップデータセンタ」の2025年頃の実現を目標として推進するものです。産業化への見通しを明らかにするために、LSIとフォトニクスが融合したシステムの実証デモを行います。また、シリコン上でのナノ技術を駆使することにより、革新的光源・光配線実現に向けて光子と電子の融合に関する最先端科学を探究します。大学、産業界、国がオールジャパンで光子と電子の融合をはかることにより、LSIの新革命において我が国が世界トップに躍り出ることをめざします。


図解 図解

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