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
Побитого екатеринбургского Домовёнка Кузю подлечили и теперь ищут ему новое пристанище
Пятница, 1 ноября, 19.57
В Екатеринбурге обсудили правовое регулирование кикшеринга
Пятница, 1 ноября, 18.59
На загородной дороге в Артёмовском районе погиб велосипедист
Пятница, 1 ноября, 18.54