Evolucioni dhe përparimi i CPO-sëoptoelektroniketeknologjia e paketimit të përbashkët
Paketimi i përbashkët optoelektronik nuk është një teknologji e re, zhvillimi i saj mund të gjurmohet që nga vitet 1960, por në këtë kohë, paketimi i përbashkët fotoelektrike është thjesht një paketim i thjeshtë i...pajisje optoelektronikesë bashku. Deri në vitet 1990, me ngritjen emodul komunikimi optikNë industrinë e prodhimit, filloi të shfaqej bashkëpaketimi fotoelektrik. Me shpërthimin e fuqisë së lartë llogaritëse dhe kërkesës së lartë për bandwidth këtë vit, bashkëpaketimi fotoelektrik dhe teknologjia e degës së tij të lidhur me të, ka marrë përsëri shumë vëmendje.
Në zhvillimin e teknologjisë, çdo fazë ka edhe forma të ndryshme, nga CPO 2.5D që korrespondon me kërkesën 20/50Tb/s, në CPO Chiplet 2.5D që korrespondon me kërkesën 50/100Tb/s, dhe së fundmi realizimin e CPO 3D që korrespondon me shpejtësinë 100Tb/s.
CPO 2.5D paketonmodul optikdhe çipi i ndërrimit të rrjetit në të njëjtin substrat për të shkurtuar distancën e linjës dhe për të rritur dendësinë I/O, dhe CPO 3D lidh drejtpërdrejt qarkun optik të integruar me shtresën ndërmjetëse për të arritur ndërlidhjen e hapit I/O më pak se 50um. Qëllimi i evolucionit të tij është shumë i qartë, që është të zvogëlohet sa më shumë që të jetë e mundur distanca midis modulit të konvertimit fotoelektrik dhe çipit të ndërrimit të rrjetit.
Aktualisht, CPO është ende në hapat e para dhe ende ka probleme të tilla si rendimenti i ulët dhe kostot e larta të mirëmbajtjes, dhe pak prodhues në treg mund të ofrojnë plotësisht produkte të lidhura me CPO-në. Vetëm Broadcom, Marvell, Intel dhe një numër i vogël lojtarësh të tjerë kanë zgjidhje plotësisht të patentuara në treg.
Marvell prezantoi një çelës teknologjik 2.5D CPO duke përdorur procesin VIA-LAST vitin e kaluar. Pasi të përpunohet çipi optik i silikonit, TSV përpunohet me aftësinë e përpunimit të OSAT, dhe më pas çipi elektrik flip-chip i shtohet çipit optik të silikonit. 16 module optike dhe çipi i ndërrimit Marvell Teralynx7 janë të ndërlidhura në PCB për të formuar një çelës, i cili mund të arrijë një shpejtësi ndërrimi prej 12.8Tbps.
Në OFC të këtij viti, Broadcom dhe Marvell demonstruan gjithashtu gjeneratën më të fundit të çipave të ndërprerësve 51.2Tbps duke përdorur teknologjinë e bashkë-paketimit optoelektronik.
Nga gjenerata më e fundit e detajeve teknike të CPO-së të Broadcom, paketa CPO 3D përmes përmirësimit të procesit për të arritur një dendësi më të lartë I/O, konsumi i energjisë i CPO-së është 5.5W/800G, raporti i efikasitetit të energjisë është shumë i mirë dhe performanca është shumë e mirë. Në të njëjtën kohë, Broadcom po depërton edhe në një valë të vetme prej 200Gbps dhe 102.4T CPO.
Cisco ka rritur gjithashtu investimet e saj në teknologjinë CPO dhe ka bërë një demonstrim të produktit CPO në OFC të këtij viti, duke treguar akumulimin dhe zbatimin e teknologjisë së saj CPO në një multiplekser/demultiplekser më të integruar. Cisco tha se do të kryejë një vendosje pilot të CPO në switch-e 51.2Tb, e ndjekur nga një përdorim në shkallë të gjerë në ciklet e switch-eve 102.4Tb.
Intel ka kohë që ka prezantuar ndërprerës të bazuar në CPO, dhe vitet e fundit ka vazhduar të punojë me Ayar Labs për të eksploruar zgjidhje të ndërlidhjes së sinjaleve me bandwidth më të lartë të paketuara bashkërisht, duke hapur rrugën për prodhimin masiv të pajisjeve të paketimit të përbashkët optoelektronik dhe të ndërlidhjes optike.
Edhe pse modulet e kyçshme janë ende zgjedhja e parë, përmirësimi i përgjithshëm i efikasitetit të energjisë që mund të sjellë CPO ka tërhequr gjithnjë e më shumë prodhues. Sipas LightCounting, dërgesat e CPO do të fillojnë të rriten ndjeshëm nga portat 800G dhe 1.6T, gradualisht do të fillojnë të jenë të disponueshme komercialisht nga viti 2024 deri në vitin 2025 dhe do të formojnë një vëllim në shkallë të gjerë nga viti 2026 deri në vitin 2027. Në të njëjtën kohë, CIR pret që të ardhurat e tregut të paketimit total fotoelektrik të arrijnë në 5.4 miliardë dollarë në vitin 2027.
Më herët këtë vit, TSMC njoftoi se do të bashkohet me Broadcom, Nvidia dhe klientë të tjerë të mëdhenj për të zhvilluar së bashku teknologjinë e fotonikës së silikonit, komponentët optikë të paketimit të përbashkët CPO dhe produkte të tjera të reja, teknologjinë e procesit nga 45nm në 7nm, dhe tha se gjysma e dytë më e shpejtë e vitit të ardhshëm do të fillojë të përmbushë porositë e mëdha, rreth vitit 2025 për të arritur fazën e vëllimit.
Si një fushë teknologjike ndërdisiplinore që përfshin pajisje fotonike, qarqe të integruara, paketim, modelim dhe simulim, teknologjia CPO pasqyron ndryshimet e sjella nga bashkimi optoelektronik, dhe ndryshimet e sjella në transmetimin e të dhënave janë padyshim subversive. Edhe pse aplikimi i CPO mund të shihet vetëm në qendra të mëdha të të dhënave për një kohë të gjatë, me zgjerimin e mëtejshëm të fuqisë së madhe llogaritëse dhe kërkesave të larta të brezit të gjerë, teknologjia e bashkë-vulosjes fotoelektrike CPO është bërë një fushë beteje e re.
Mund të shihet se prodhuesit që punojnë në CPO në përgjithësi besojnë se viti 2025 do të jetë një nyje kyçe, e cila është gjithashtu një nyje me një kurs këmbimi prej 102.4Tbps, dhe disavantazhet e moduleve të kyçshme do të amplifikohen më tej. Edhe pse aplikimet e CPO mund të vijnë ngadalë, paketimi i përbashkët opto-elektronik është padyshim e vetmja mënyrë për të arritur rrjete me shpejtësi të lartë, bandwidth të lartë dhe fuqi të ulët.
Koha e postimit: 02 Prill 2024