Еволуција и напредак ЦПО-аоптоелектронскитехнологија ко-паковања
Оптоелектронско ко-паковање није нова технологија, њен развој се може пратити до 1960-их, али у овом тренутку, фотоелектрично ко-паковање је само једноставно паковањеоптоелектронски уређајизаједно. До 1990-их, са успономоптички комуникациони модулУ индустрији, почело је да се појављује фотоелектрично ко-паковање. Са порастом потражње за високом рачунарском снагом и великим пропусним опсегом ове године, фотоелектрично ко-паковање и његова повезана грана технологије поново су добиле велику пажњу.
У развоју технологије, свака фаза такође има различите облике, од 2.5D CPO који одговара потражњи од 20/50Tb/s, до 2.5D Chiplet CPO који одговара потражњи од 50/100Tb/s, и коначно реализације 3D CPO који одговара брзини од 100Tb/s.
2.5D CPO пакетиоптички модули чип мрежног прекидача на истој подлози како би се скратило растојање линије и повећала густина улаза/излаза, а 3Д ЦПО директно повезује оптички ИЦ са посредничким слојем како би се постигла међусобна веза размака улаза/излаза мања од 50ум. Циљ његове еволуције је веома јасан, а то је да се што више смањи растојање између модула за фотоелектричну конверзију и чипа мрежног прекидача.
Тренутно је CPO још увек у повојима и још увек постоје проблеми попут ниског приноса и високих трошкова одржавања, а мало произвођача на тржишту може у потпуности да обезбеди производе везане за CPO. Само Broadcom, Marvell, Intel и неколицина других играча имају потпуно власничка решења на тржишту.
Марвел је прошле године представио прекидач са 2.5Д ЦПО технологијом користећи VIA-LAST процес. Након што се силицијумски оптички чип обради, TSV се обрађује помоћу могућности обраде OSAT-а, а затим се електрични чип флип-чип додаје силицијумском оптичком чипу. 16 оптичких модула и прекидачки чип Марвел Тералинкс7 су међусобно повезани на штампаној плочи како би се формирао прекидач, који може постићи брзину прекидача од 12,8 Tbps.
На овогодишњем OFC-у, Broadcom и Marvell су такође демонстрирали најновију генерацију чипова за пребацивање од 51,2 Tbps користећи технологију оптоелектронског ко-паковања.
Од најновије генерације техничких детаља Broadcom-а за CPO, CPO 3D пакет, кроз побољшање процеса за постизање веће густине I/O операција, потрошње енергије CPO-а до 5,5W/800G, однос енергетске ефикасности је веома добар, перформансе су веома добре. Истовремено, Broadcom такође пробија ка јединственом таласу од 200Gbps и 102.4T CPO-а.
Cisco је такође повећао своја улагања у CPO технологију и одржао демонстрацију CPO производа на овогодишњем OFC-у, показујући своју акумулацију и примену CPO технологије на интегрисанијем мултиплексеру/демултиплексеру. Cisco је саопштио да ће спровести пилотско увођење CPO у комутаторима од 51,2 Tb, након чега ће уследити усвајање у великим размерама у циклусима комутатора од 102,4 Tb.
Интел је одавно представио прекидаче засноване на CPO-у, а последњих година Интел је наставио да сарађује са Ајар Лабсима како би истраживао решења за међусобно повезивање сигнала већег пропусног опсега, отварајући пут масовној производњи оптоелектронских уређаја за међусобно паковање и оптичко међусобно повезивање.
Иако су модули који се могу прикључивати и даље први избор, укупно побољшање енергетске ефикасности које CPO може донети привлачи све више произвођача. Према LightCounting-у, испоруке CPO-а ће почети значајно да се повећавају са портова од 800G и 1.6T, постепено ће почети да буду комерцијално доступне од 2024. до 2025. године и формираће велику количину од 2026. до 2027. године. Истовремено, CIR очекује да ће тржишни приход од укупног фотоелектричног паковања достићи 5,4 милијарде долара у 2027. години.
Раније ове године, TSMC је најавио да ће се удружити са Broadcom-ом, Nvidia-ом и другим великим купцима како би заједнички развили технологију силицијумске фотонике, заједничке оптичке компоненте за паковање CPO и друге нове производе, процесну технологију од 45nm до 7nm, и рекао је да ће најбрже у другој половини следеће године почети испуњавање великих поруџбина, око 2025. године како би се достигла фаза обима.
Као интердисциплинарна технолошка област која обухвата фотонске уређаје, интегрисана кола, паковање, моделирање и симулацију, CPO технологија одражава промене које је донела оптоелектронска фузија, а промене које су донете у преносу података су несумњиво субверзивне. Иако се примена CPO може видети само у великим центрима података још дуго времена, са даљим ширењем велике рачунарске снаге и захтева за великим пропусним опсегом, CPO технологија фотоелектричног ко-заптивања постала је ново бојно поље.
Може се видети да произвођачи који раде у CPO-у генерално верују да ће 2025. година бити кључни чвор, који је такође чвор са брзином размене од 102,4 Tbps, а недостаци прикључних модула ће бити додатно појачани. Иако CPO апликације могу доћи споро, опто-електронско ко-паковање је несумњиво једини начин за постизање мрежа велике брзине, великог пропусног опсега и мале снаге.
Време објаве: 02.04.2024.