Εξέλιξη και πρόοδος CPOοπτοηλεκτρονικήτεχνολογία συσκευασίας
Η οπτοηλεκτρονική συσκευασία δεν είναι μια νέα τεχνολογία, η ανάπτυξή της μπορεί να εντοπιστεί στη δεκαετία του 1960, αλλά αυτή τη στιγμή, η φωτοηλεκτρική συσκευασία είναι απλώς μια απλή συσκευασίαοπτοηλεκτρονικές συσκευέςμαζί. Μέχρι τη δεκαετία του 1990, με την άνοδο τουμονάδα οπτικής επικοινωνίαςβιομηχανία, άρχισε να εμφανίζεται η φωτοηλεκτρική συσκευασία. Με την έκρηξη της υψηλής υπολογιστικής ισχύος και της ζήτησης υψηλού εύρους ζώνης φέτος, η φωτοηλεκτρική συμ-συσκευασία και η σχετική τεχνολογία διακλάδωσης, έχουν για άλλη μια φορά τραβήξει μεγάλη προσοχή.
Στην ανάπτυξη της τεχνολογίας, κάθε στάδιο έχει επίσης διαφορετικές μορφές, από 2,5D CPO που αντιστοιχεί σε ζήτηση 20/50Tb/s, έως 2,5D CPO Chiplet που αντιστοιχεί σε ζήτηση 50/100Tb/s και, τέλος, πραγματοποιεί 3D CPO που αντιστοιχεί σε 100Tb/s τιμή.
Το 2.5D CPO συσκευάζει τοοπτική μονάδακαι το τσιπ διακόπτη δικτύου στο ίδιο υπόστρωμα για να συντομεύσει την απόσταση γραμμής και να αυξήσει την πυκνότητα I/O, και το 3D CPO συνδέει απευθείας το οπτικό IC με το ενδιάμεσο στρώμα για να επιτύχει τη διασύνδεση του βήματος I/O μικρότερη από 50um. Ο στόχος της εξέλιξής του είναι πολύ σαφής, ο οποίος είναι να μειωθεί όσο το δυνατόν περισσότερο η απόσταση μεταξύ της μονάδας φωτοηλεκτρικής μετατροπής και του τσιπ μεταγωγής δικτύου.
Προς το παρόν, το CPO είναι ακόμη σε σπάργανο και εξακολουθούν να υπάρχουν προβλήματα όπως η χαμηλή απόδοση και το υψηλό κόστος συντήρησης και λίγοι κατασκευαστές στην αγορά μπορούν να παρέχουν πλήρως προϊόντα που σχετίζονται με το CPO. Μόνο οι Broadcom, Marvell, Intel και μερικοί άλλοι παίκτες έχουν πλήρως αποκλειστικές λύσεις στην αγορά.
Η Marvell παρουσίασε έναν διακόπτη τεχνολογίας 2.5D CPO χρησιμοποιώντας τη διαδικασία VIA-LAST πέρυσι. Μετά την επεξεργασία του οπτικού τσιπ πυριτίου, το TSV υποβάλλεται σε επεξεργασία με την ικανότητα επεξεργασίας του OSAT και στη συνέχεια το ηλεκτρικό τσιπ flip-chip προστίθεται στο οπτικό τσιπ πυριτίου. 16 οπτικές μονάδες και τσιπ μεταγωγής Marvell Teralynx7 διασυνδέονται στο PCB για να σχηματίσουν έναν διακόπτη, ο οποίος μπορεί να επιτύχει ρυθμό μεταγωγής 12,8 Tbps.
Στο φετινό OFC, η Broadcom και η Marvell παρουσίασαν επίσης την τελευταία γενιά τσιπ μεταγωγής 51,2 Tbps χρησιμοποιώντας τεχνολογία οπτοηλεκτρονικής συν-συσκευασίας.
Από την τελευταία γενιά τεχνικών λεπτομερειών CPO της Broadcom, το πακέτο CPO 3D μέσω της βελτίωσης της διαδικασίας για την επίτευξη υψηλότερης πυκνότητας I/O, κατανάλωση ενέργειας CPO σε 5,5W/800G, η αναλογία ενεργειακής απόδοσης είναι πολύ καλή απόδοση είναι πολύ καλή. Ταυτόχρονα, η Broadcom εισχωρεί επίσης σε ένα ενιαίο κύμα 200Gbps και 102,4T CPO.
Η Cisco αύξησε επίσης την επένδυσή της στην τεχνολογία CPO και έκανε μια επίδειξη προϊόντος CPO στο φετινό OFC, δείχνοντας τη συσσώρευση και την εφαρμογή της τεχνολογίας CPO σε έναν πιο ολοκληρωμένο πολυπλέκτη/αποπολυπλέκτη. Η Cisco είπε ότι θα πραγματοποιήσει μια πιλοτική ανάπτυξη του CPO σε διακόπτες 51,2 Tb, ακολουθούμενη από μεγάλης κλίμακας υιοθέτηση σε κύκλους μεταγωγέων 102,4 Tb
Η Intel έχει εδώ και καιρό εισαγάγει διακόπτες που βασίζονται σε CPO και τα τελευταία χρόνια η Intel συνέχισε να συνεργάζεται με την Ayar Labs για να εξερευνήσει συνδυασμένες λύσεις διασύνδεσης σήματος υψηλότερου εύρους ζώνης, ανοίγοντας το δρόμο για τη μαζική παραγωγή οπτοηλεκτρονικών συσκευασιών και οπτικών συσκευών διασύνδεσης.
Αν και οι πρίζες εξακολουθούν να είναι η πρώτη επιλογή, η συνολική βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης που μπορεί να επιφέρει το CPO έχει προσελκύσει όλο και περισσότερους κατασκευαστές. Σύμφωνα με το LightCounting, οι αποστολές CPO θα αρχίσουν να αυξάνονται σημαντικά από τις θύρες 800G και 1.6T, σταδιακά θα αρχίσουν να είναι εμπορικά διαθέσιμες από το 2024 έως το 2025 και θα σχηματίσουν όγκο μεγάλης κλίμακας από το 2026 έως το 2027. Ταυτόχρονα, η CIR αναμένει ότι η Τα έσοδα της αγοράς από τη συνολική συσκευασία φωτοηλεκτρικών θα φτάσουν τα 5,4 δισεκατομμύρια δολάρια το 2027.
Νωρίτερα φέτος, η TSMC ανακοίνωσε ότι θα ενώσει τα χέρια με την Broadcom, τη Nvidia και άλλους μεγάλους πελάτες για να αναπτύξουν από κοινού τεχνολογία φωτονικής πυριτίου, κοινά οπτικά εξαρτήματα συσκευασίας CPO και άλλα νέα προϊόντα, τεχνολογία επεξεργασίας από 45 nm έως 7 nm και είπε ότι το ταχύτερο δεύτερο εξάμηνο του επόμενου έτους άρχισε να ανταποκρίνεται στη μεγάλη παραγγελία, το 2025 περίπου για να φτάσει στο στάδιο του όγκου.
Ως διεπιστημονικό πεδίο τεχνολογίας που περιλαμβάνει φωτονικές συσκευές, ολοκληρωμένα κυκλώματα, συσκευασία, μοντελοποίηση και προσομοίωση, η τεχνολογία CPO αντανακλά τις αλλαγές που επιφέρει η οπτοηλεκτρονική σύντηξη και οι αλλαγές που επιφέρονται στη μετάδοση δεδομένων είναι αναμφίβολα ανατρεπτικές. Αν και η εφαρμογή του CPO μπορεί να παρατηρηθεί μόνο σε μεγάλα κέντρα δεδομένων για μεγάλο χρονικό διάστημα, με την περαιτέρω επέκταση της μεγάλης υπολογιστικής ισχύος και των απαιτήσεων υψηλού εύρους ζώνης, η τεχνολογία φωτοηλεκτρικής συνσφράγισης CPO έχει γίνει ένα νέο πεδίο μάχης.
Μπορεί να φανεί ότι οι κατασκευαστές που εργάζονται στο CPO γενικά πιστεύουν ότι το 2025 θα είναι ένας βασικός κόμβος, ο οποίος είναι επίσης ένας κόμβος με συναλλαγματική ισοτιμία 102,4 Tbps και τα μειονεκτήματα των συνδεόμενων μονάδων θα ενισχυθούν περαιτέρω. Αν και οι εφαρμογές CPO μπορεί να έρχονται αργά, η οπτο-ηλεκτρονική συσκευασία είναι αναμφίβολα ο μόνος τρόπος για να επιτύχετε δίκτυα υψηλής ταχύτητας, υψηλού εύρους ζώνης και χαμηλής ισχύος.
Ώρα δημοσίευσης: Απρ-02-2024