Silberstreifen der Halbleiterknappheit: 3 Innovationen
Trotz der anhaltenden Halbleiterknappheit setzen Technologieunternehmen auf der ganzen Welt ihre Innovationen fort.
Nach zwei Jahren Halbleiterknappheit gibt es Erwartungen, dass dies der Fall sein wird bis 2022 fortführen. Trotzdem stellen sich Technologieunternehmen der Herausforderung des Mangels und Innovationen florieren. Top Business Tech wirft einen Blick auf drei Innovationen, die 2021 den Durchbruch schaffen.
1. Samsung's mobiler CMOS-Imager mit ultrahoher Auflösung
Samsung hat einen ultrahochauflösenden CMOS-Bildsensor mit 0.8 µm Rastermaß und 108 Megapixel (Mp) für mobile Anwendungen entwickelt. Diese Innovation zielt darauf ab, das reduzierte Pixel-Siliziumvolumen und die Menge an einfallendem Licht, die an jedem Pixel verfügbar ist, zu überwinden, was aus der Erhöhung der Dichten resultiert. SamsungDer CMOS-Bildsensor von hat eine gemeinsame 3×3-Pixelstruktur, die sie Nonacell nennen. Es besteht aus drei gemeinsam gepinnten Fotodioden, deren Signale in der Floating Diffusion (FD) des Imagers mit gemittelten Spannungen summiert werden. Diese Shared-Pixel-Einheiten können auf unterschiedliche Weise kombiniert werden, mit einer Auflösung von 108 MP für helle Tageslichtbedingungen im Freien und einer Auflösung von 12 MP für Innenbeleuchtung, um eine optimale Leistung bei unterschiedlichen Lichtbedingungen zu erzielen.
2. Nanophotonischer Sensor zur Glaukomüberwachung
A Samsung/Caltech-Team hat damit begonnen, ein optomechanisches nanophotonisches Sensorimplantat zur Glaukomüberwachung zu entwickeln. Glaukom ist eine der Hauptursachen für Erblindung, resultierend aus erhöhtem Augeninnendruck (IOD). Der Sensor mit einem Durchmesser von 500 µm und einer Breite von 200 µm ermöglicht eine kontinuierliche IOD-Überwachung nach Bedarf. Dieser Sensor ist batterielos und besteht aus flexiblem, schwammigem medizinischem Silikon, das photonische 3D-Nanostrukturen enthält. Der Sensor ist druckempfindlich und kann IOP-Werte liefern, wenn er mit unsichtbarem Nahinfrarotlicht (NIR) verbunden wird.
3. Fehlertolerantes Quantencomputing
Xanadu und imec haben sich zusammengetan, um photonische Chips für fehlertolerantes Quantencomputing zu entwickeln. Xanadu entwickelt einen Quantencomputer, der auf Photonik basiert und auf einer bestimmten Art von Licht basiert, das von chipintegrierten photonischen Siliziumgeräten erzeugt wird. Dies geschieht durch die Verwendung von Lichtteilchen, die Informationen durch photonische Chips transportieren, anstatt Elektronen oder Ionen zu verwenden.
Zachary Vernon, der das Hardware-Team von Xanadu leitet, sagte: „Eine der kritischsten Herausforderungen beim Bau eines photonischen Quantencomputers besteht darin, den richtigen Fertigungspartner zu finden, der gleichzeitig hochmoderne Prozessentwicklung und Massenproduktion von leistungsstarken photonischen Chips liefern kann.
Amin Abbasi, Business Development Manager bei imec: „Wir freuen uns zu sehen, dass die verlustarme SiN-Photonikplattform im Wafermaßstab von imec, die ursprünglich für die Kommunikation entwickelt wurde, ihren Weg zu anderen fortschrittlichen Anwendungen wie Quantencomputern findet. Wir freuen uns auf die Zusammenarbeit mit Xanadu, um die Weiterentwicklung dieser Plattform für ihre besonderen Bedürfnisse voranzutreiben.“
Die Halbleiterknappheit hält an
Mit der Kombination aus Verbrauchernachfrage während der Pandemie, Beschränkungen der Produktionsstätten und der Einführung neuer, mit Spannung erwarteter Spielkonsolen, Telefone und Tablets hat der Mangel an Halbleitern weiterhin mehrere Branchen geschädigt, von Autos bis hin zu Haushaltsgeräten. Wie lange können wir angesichts dessen damit rechnen, dass der Mangel anhält?
Diese Chipknappheit ist branchenübergreifend zu beobachten, da laut asiatischen Anbietern nun auch Konsumgüter wie Toaster und Waschmaschinen von der Knappheit betroffen sind. Nach Angaben der Financial Times, Südkoreas Samsung Electronics und LG Electronics prognostizieren beide, dass der Mangel bis weit ins Jahr 2022 andauern wird.
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Auf die Frage nach der Halbleiterknappheit sagte der Chef von Cisco, Chuck Robbins, gegenüber der BBC: „Wir glauben, dass wir kurzfristig noch sechs Monate Zeit haben, um durchzukommen. Die Anbieter bauen weitere Kapazitäten aus. Und das wird in den nächsten 12 bis 18 Monaten immer besser.“
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