Ученые Прикамья создадут первое в России программное обеспечение для проектирования оптических чипов
17.08.2021
Оно позволит ускорить процесс разработки фотонных интегральных схем в 4 и более раз.
Команда Пермского государственного научно-исследовательского университета (ПГНИУ) при поддержке Центра компетенций НТИ «Фотоника» разработает первое в России программное обеспечение для проектирования и моделирования фотонных интегральных схем (ФИС). Софт под названием Difra lab позволит ускорить процесс разработки ФИС, а также предоставит доступ к технологиям интегральной фотоники разработчикам телекоммуникационных и медицинских систем, приборов контроля инженерных объектов и окружающей среды.
Аналогов программного обеспечения Difra lab на данный момент в России нет. Компании, которые занимаются разработкой и созданием фотонных интегральных схем, используют зарубежный софт. Появление российского программного обеспечения, считают специалисты, повысит независимость отечественных производителей. «Фотонные интегральные схемы используются в устройствах, окружающих нас в повседневной жизни. Это высокоскоростной интернет, томографы, системы контроля окружающей среды и инженерных объектов, список можно продолжать долго. Важно, что сокращение времени и упрощение процесса разработки ABC сделает эти технологии и новые типы техники на их основе доступнее каждому жителю России», – рассказывает руководитель проекта Difra lab Борис Лихачёв.
По словам губернатора Пермского края Дмитрия Махонина, развитие технологий в сфере фотоники позволит развивать в Пермском крае новые промышленные производства мирового уровня. Как подчеркивал ранее глава Прикамья, это не только увеличит число рабочих мест, но и повысит спрос на высококвалифицированные кадры.
В настоящее время разработчиками создан прототип программы, который уже способен проектировать виртуальные модели фотонных интегральных схем. Сейчас ПО работает так: пользователь определяет оптический материал, на котором будет создаваться ФИС, пошагово рассчитывает параметры отдельных элементов, а затем «собирает» из них полнофункциональную оптическую систему на кристалле. Такой процесс разработки ABC может занимать от 1 недели до 6 месяцев, а не 2 года, как сейчас. В дальнейшем пользователю будет предоставлена возможность сборки системы на кристалле из уже созданных библиотек данных, а время разработки ФИС сократится до 1-3 дней.
Как пояснил Борис Лихачёв, результатом работы ПО Difra lab является набор топологических рисунков, которые затем используются производителем чипа ФИС во время его изготовления. Это позволяет заводам-изготовителям автоматизировать процесс производства своих продуктов. Например, пользователям не придется проводить циклы расчетов, сравнения полученного результата с целевым, а программное обеспечение позволит осуществлять подбор геометрии, топологии, под целевые параметры пользователя. «Difra lab поддерживает работу со всеми используемыми в данный момент оптическими материалами и элементами. Это позволяет изготавливать чипы большому количеству компаний с различными технологиями производства. Моделирование отдельных элементов ФИС и всей схемы позволит не только предсказать ее характеристики, но и определить пути их улучшения. Для этого в ПО встроены технологии машинного обучения. За счет этого пользователь получает возможность разработать новое устройство, превосходящее аналоги, работающие на основе других физических принципов», – отмечает руководитель проекта.
Проект получил положительные рекомендации конкурса на прошедшем образовательном интенсиве «Архипелаг-2121». Итоговый вариант программного обеспечения появится к концу 2022 года.
Команда Пермского государственного научно-исследовательского университета (ПГНИУ) при поддержке Центра компетенций НТИ «Фотоника» разработает первое в России программное обеспечение для проектирования и моделирования фотонных интегральных схем (ФИС). Софт под названием Difra lab позволит ускорить процесс разработки ФИС, а также предоставит доступ к технологиям интегральной фотоники разработчикам телекоммуникационных и медицинских систем, приборов контроля инженерных объектов и окружающей среды.
Аналогов программного обеспечения Difra lab на данный момент в России нет. Компании, которые занимаются разработкой и созданием фотонных интегральных схем, используют зарубежный софт. Появление российского программного обеспечения, считают специалисты, повысит независимость отечественных производителей. «Фотонные интегральные схемы используются в устройствах, окружающих нас в повседневной жизни. Это высокоскоростной интернет, томографы, системы контроля окружающей среды и инженерных объектов, список можно продолжать долго. Важно, что сокращение времени и упрощение процесса разработки ABC сделает эти технологии и новые типы техники на их основе доступнее каждому жителю России», – рассказывает руководитель проекта Difra lab Борис Лихачёв.
По словам губернатора Пермского края Дмитрия Махонина, развитие технологий в сфере фотоники позволит развивать в Пермском крае новые промышленные производства мирового уровня. Как подчеркивал ранее глава Прикамья, это не только увеличит число рабочих мест, но и повысит спрос на высококвалифицированные кадры.
В настоящее время разработчиками создан прототип программы, который уже способен проектировать виртуальные модели фотонных интегральных схем. Сейчас ПО работает так: пользователь определяет оптический материал, на котором будет создаваться ФИС, пошагово рассчитывает параметры отдельных элементов, а затем «собирает» из них полнофункциональную оптическую систему на кристалле. Такой процесс разработки ABC может занимать от 1 недели до 6 месяцев, а не 2 года, как сейчас. В дальнейшем пользователю будет предоставлена возможность сборки системы на кристалле из уже созданных библиотек данных, а время разработки ФИС сократится до 1-3 дней.
Как пояснил Борис Лихачёв, результатом работы ПО Difra lab является набор топологических рисунков, которые затем используются производителем чипа ФИС во время его изготовления. Это позволяет заводам-изготовителям автоматизировать процесс производства своих продуктов. Например, пользователям не придется проводить циклы расчетов, сравнения полученного результата с целевым, а программное обеспечение позволит осуществлять подбор геометрии, топологии, под целевые параметры пользователя. «Difra lab поддерживает работу со всеми используемыми в данный момент оптическими материалами и элементами. Это позволяет изготавливать чипы большому количеству компаний с различными технологиями производства. Моделирование отдельных элементов ФИС и всей схемы позволит не только предсказать ее характеристики, но и определить пути их улучшения. Для этого в ПО встроены технологии машинного обучения. За счет этого пользователь получает возможность разработать новое устройство, превосходящее аналоги, работающие на основе других физических принципов», – отмечает руководитель проекта.
Проект получил положительные рекомендации конкурса на прошедшем образовательном интенсиве «Архипелаг-2121». Итоговый вариант программного обеспечения появится к концу 2022 года.
Марина Осипова © Вечерние ведомости
Читать этот материал в источнике
Читать этот материал в источнике
Екатеринбург побил температурный рекорд за 145 лет
Вторник, 10 марта, 12.36
Горнолыжный комплекс под Екатеринбургом продают за 13 млн рублей
Вторник, 10 марта, 11.28
Скрывавшегося более двух лет насильника поймали в Екатеринбурге
Вторник, 10 марта, 09.51