Evolucija i napredak CPOoptoelektronskitehnologija zajedničkog pakovanja
Optoelektronsko ko-pakovanje nije nova tehnologija, njen razvoj se može pratiti do 1960-ih, ali u ovom trenutku, fotoelektrično ko-pakovanje je samo jednostavan paketoptoelektronskih uređajazajedno. Do 1990-ih, sa usponomoptički komunikacioni modulindustrije, počela je da se pojavljuje fotoelektrična ambalaža. Sa naletom velike računarske snage i potražnje za velikim propusnim opsegom ove godine, fotoelektrično pakovanje i s njim povezana tehnologija grana, ponovo su dobili veliku pažnju.
U razvoju tehnologije, svaka faza takođe ima različite oblike, od 2.5D CPO koji odgovara potražnji 20/50Tb/s, do 2.5D Chiplet CPO koji odgovara potražnji 50/100Tb/s, i konačno realizuje 3D CPO koji odgovara 100Tb/s stopa.
2.5D CPO pakujeoptički moduli čip mrežnog prekidača na istoj podlozi kako bi se skratila udaljenost linije i povećala I/O gustina, a 3D CPO direktno povezuje optički IC sa posredničkim slojem kako bi se postigla međusobna povezanost I/O koraka manjeg od 50 um. Cilj njegove evolucije je vrlo jasan, a to je smanjenje udaljenosti između modula za fotoelektričnu konverziju i mrežnog komutacionog čipa što je više moguće.
Trenutno je CPO još uvijek u povojima i još uvijek postoje problemi kao što su nizak prinos i visoki troškovi održavanja, a mali broj proizvođača na tržištu može u potpunosti ponuditi proizvode povezane s CPO. Samo Broadcom, Marvell, Intel i nekolicina drugih igrača imaju potpuno vlasnička rješenja na tržištu.
Marvell je prošle godine predstavio 2.5D CPO tehnološki prekidač koristeći VIA-LAST proces. Nakon što je silikonski optički čip obrađen, TSV se obrađuje sa sposobnošću obrade OSAT-a, a zatim se električni čip flip-chip dodaje silicijumskom optičkom čipu. 16 optičkih modula i komutacioni čip Marvell Teralynx7 su međusobno povezani na PCB-u kako bi formirali prekidač, koji može postići brzinu prebacivanja od 12,8 Tbps.
Na ovogodišnjem OFC-u, Broadcom i Marvell su također demonstrirali najnoviju generaciju 51.2Tbps svič čipova koristeći tehnologiju optoelektronskog pakiranja.
Od Broadcomove najnovije generacije CPO tehničkih detalja, CPO 3D paketa kroz poboljšanje procesa za postizanje veće I/O gustine, CPO potrošnje energije do 5.5W/800G, omjer energetske efikasnosti je vrlo dobre performanse vrlo dobre. U isto vrijeme, Broadcom se također probija na jedan talas od 200Gbps i 102.4T CPO.
Cisco je takođe povećao svoja ulaganja u CPO tehnologiju i napravio demonstraciju CPO proizvoda na ovogodišnjem OFC-u, pokazujući akumulaciju i primenu CPO tehnologije na integrisanijem multiplekseru/demultiplekseru. Cisco je rekao da će provesti pilot implementaciju CPO u 51,2 Tb prekidačima, nakon čega će uslijediti masovno usvajanje u ciklusima prekidača od 102,4 Tb
Intel je dugo predstavio prekidače bazirane na CPO, a posljednjih godina Intel je nastavio raditi sa Ayar Labs kako bi istražio rješenja za međusobno povezivanje signala većeg propusnog opsega, utirući put masovnoj proizvodnji optoelektronskog kopakiranja i optičkih uređaja za međusobno povezivanje.
Iako su utični moduli i dalje prvi izbor, sveukupno poboljšanje energetske efikasnosti koje CPO može donijeti privlači sve više proizvođača. Prema LightCountingu, isporuke CPO će početi značajno da se povećavaju sa 800G i 1,6T portova, postepeno će početi da budu komercijalno dostupne od 2024. do 2025. godine i formiraće veliki obim od 2026. do 2027. U isto vreme, CIR očekuje da će Ukupni prihod na tržištu fotoelektrične ambalaže dostići će 5,4 milijarde dolara 2027.
Ranije ove godine, TSMC je najavio da će se udružiti sa Broadcomom, Nvidiom i drugim velikim kupcima kako bi zajednički razvili tehnologiju silikonske fotonike, uobičajene optičke komponente za pakovanje CPO i druge nove proizvode, procesnu tehnologiju od 45nm do 7nm, i rekao da će najbrža druga polovina naredne godine počeo je ispunjavati veliku narudžbu, 2025. ili tako nešto da bi dostigao fazu obima.
Kao interdisciplinarno tehnološko polje koje uključuje fotonske uređaje, integrirana kola, pakiranje, modeliranje i simulaciju, CPO tehnologija odražava promjene koje donosi optoelektronska fuzija, a promjene u prijenosu podataka su nesumnjivo subverzivne. Iako se primjena CPO može vidjeti samo u velikim podatkovnim centrima dugo vremena, s daljnjim širenjem velike računarske snage i zahtjevima za visokim propusnim opsegom, CPO fotoelektrična ko-zaptivna tehnologija postala je novo bojno polje.
Vidi se da proizvođači koji rade u CPO generalno vjeruju da će 2025. biti ključni čvor, koji je ujedno i čvor sa tečajem od 102.4Tbps, a nedostaci priključnih modula će biti dodatno pojačani. Iako se CPO aplikacije mogu sporo pojavljivati, opto-elektronsko kopakiranje je nesumnjivo jedini način da se postigne velika brzina, veliki propusni opseg i mreže male snage.
Vrijeme objave: Apr-02-2024