Εξέλιξη και πρόοδος του CPOοπτοηλεκτρονικόςΤεχνολογία συμπαράστασης
Η οπτικοηλεκτρονική συν-συσκευασία δεν είναι μια νέα τεχνολογία, η ανάπτυξη μπορεί να ανιχνευθεί πίσω στη δεκαετία του 1960, αλλά αυτή τη στιγμή, η φωτοηλεκτρική συν-συσκευασία είναι απλά ένα απλό πακέτοοπτοηλεκτρονικές συσκευέςμαζί. Μέχρι τη δεκαετία του 1990, με την άνοδο τουμονάδα οπτικής επικοινωνίαςΒιομηχανία, η φωτοηλεκτρική copackaging άρχισε να αναδύεται. Με την εκτόξευση της υψηλής υπολογιστικής ισχύος και της ζήτηση υψηλού εύρους ζώνης φέτος, η φωτοηλεκτρική συν-συσκευασία και η σχετική τεχνολογία υποκαταστημάτων της έλαβαν και πάλι μεγάλη προσοχή.
Στην ανάπτυξη της τεχνολογίας, κάθε στάδιο έχει επίσης διαφορετικές μορφές, από 2,5D CPO που αντιστοιχεί στη ζήτηση 20/50TB/s, σε 2,5D Chiplet CPO που αντιστοιχεί στη ζήτηση 50/100TB/s και τελικά να πραγματοποιήσει 3D CPO που αντιστοιχεί σε ποσοστό 100TB/s.
Το 2,5D CPO συσκευάζει τοοπτική ενότητακαι το τσιπ διακόπτη δικτύου στο ίδιο υπόστρωμα για να μειώσει την απόσταση γραμμής και να αυξήσει την πυκνότητα εισόδου/εξόδου και η 3D CPO συνδέει άμεσα το οπτικό IC στο ενδιάμεσο στρώμα για να επιτευχθεί η διασύνδεση του βήματος I/O μικρότερο από 50UM. Ο στόχος της εξέλιξής του είναι πολύ σαφής, δηλαδή να μειωθεί η απόσταση μεταξύ της φωτοηλεκτρικής μονάδας μετατροπής και του τσιπ μεταγωγής δικτύου όσο το δυνατόν περισσότερο.
Προς το παρόν, η CPO εξακολουθεί να βρίσκεται σε μικρή ηλικία 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 CPO. Μόνο Broadcom, Marvell, Intel και μια χούφτα άλλων παικτών έχουν πλήρως ιδιόκτητες λύσεις στην αγορά.
Ο Marvell εισήγαγε έναν διακόπτη τεχνολογίας 2,5d CPO χρησιμοποιώντας τη διαδικασία μέσω της τελευταίας διαδικασίας πέρυσι. Μετά την επεξεργασία του οπτικού τσιπ πυριτίου, το TSV επεξεργάζεται με την ικανότητα επεξεργασίας του OSAT και στη συνέχεια προστίθεται το chip του ηλεκτρικού τσιπ στο οπτικό τσιπ πυριτίου. 16 Οπτικές μονάδες και η εναλλαγή του τσιπ Marvell Teralynx7 διασυνδέονται στο PCB για να σχηματίσουν έναν διακόπτη, ο οποίος μπορεί να επιτύχει ρυθμό μεταγωγής 12,8Tbps.
Στα φετινά OFC, η Broadcom και η Marvell κατέδειξαν επίσης την τελευταία γενιά των τσιπ των 51,2Tbps διακόπτη χρησιμοποιώντας την τεχνολογία της οπτικοηλεκτρονικής συν-συσκευασίας.
Από την τελευταία γενιά τεχνικών λεπτομερειών της CPO της Broadcom, το πακέτο CPO 3D μέσω της βελτίωσης της διαδικασίας για την επίτευξη υψηλότερης πυκνότητας I/O, η κατανάλωση ισχύος CPO σε 5.5W/800G, ο λόγος ενεργειακής απόδοσης είναι πολύ καλή απόδοση είναι πολύ καλή. Ταυτόχρονα, η Broadcom σπάει επίσης σε ένα μόνο κύμα 200GBPS και 102.4T CPO.
Η Cisco αύξησε επίσης την επένδυσή της στην τεχνολογία CPO και έκανε μια επίδειξη προϊόντων CPO στο φετινό OFC, δείχνοντας τη συσσώρευση και την εφαρμογή της τεχνολογίας CPO σε ένα πιο ολοκληρωμένο πολυπλέκτη/απομακρυσμένο. Η Cisco δήλωσε ότι θα πραγματοποιήσει πιλοτική ανάπτυξη του CPO σε 51.2TB διακόπτες, ακολουθούμενη από υιοθεσία μεγάλης κλίμακας σε κύκλους διακόπτη 102.4TB
Η Intel έχει εισαγάγει εδώ και καιρό τους διακόπτες με βάση το CPO και τα τελευταία χρόνια η Intel συνέχισε να συνεργάζεται με τα Ayar Labs για να διερευνήσει τις συν-συσκευασμένες λύσεις διασύνδεσης σήματος υψηλότερου εύρους ζώνης, ανοίγοντας το δρόμο για τη μαζική παραγωγή οπτοηλεκτρονικών συσκευών και οπτικών συσκευών διασύνδεσης.
Παρόλο που οι μονάδες που μπορούν να προσβληθούν εξακολουθούν να είναι η πρώτη επιλογή, η συνολική βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης που μπορεί να φέρει η CPO έχει προσελκύσει όλο και περισσότερους κατασκευαστές. Σύμφωνα με τη φωτισμό, οι αποστολές CPO θα αρχίσουν να αυξάνονται σημαντικά από 800g και 1,6T θύρες, να αρχίσουν να είναι διαθέσιμα στο εμπόριο από το 2024 έως το 2025 και να αποτελούν όγκο μεγάλης κλίμακας από το 2026 έως το 2027.
Νωρίτερα φέτος, η TSMC ανακοίνωσε ότι θα ενώσει τα χέρια με την Broadcom, την NVIDIA και άλλους μεγάλους πελάτες να αναπτύξουν από κοινού τεχνολογία φωτονικής πυριτίου, να φτάσουν στο στάδιο του όγκου και έτσι να φτάσουν στο στάδιο του όγκου.
Ως διεπιστημονικός τομέας τεχνολογίας που περιλαμβάνει φωτονικές συσκευές, ολοκληρωμένα κυκλώματα, συσκευασία, μοντελοποίηση και προσομοίωση, η τεχνολογία CPO αντικατοπτρίζει τις αλλαγές που έφεραν η οπτοηλεκτρονική σύντηξη και οι αλλαγές που επιτέθηκαν στη μετάδοση δεδομένων είναι αναμφισβήτητα ανατρεπτικές. Παρόλο που η εφαρμογή της 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 CPO Photoelectric Co-Seal έχει γίνει ένα νέο πεδίο μάχης.
Μπορεί να φανεί ότι οι κατασκευαστές που εργάζονται σε CPO γενικά πιστεύουν ότι το 2025 θα είναι ένας βασικός κόμβος, ο οποίος είναι επίσης ένας κόμβος με συναλλαγματική ισοτιμία 102.4Tbps και τα μειονεκτήματα των pluggable modules θα ενισχυθούν περαιτέρω. Παρόλο που οι εφαρμογές CPO ενδέχεται να έρθουν αργά, η οπτική ηλεκτρονική συν-συσκευασία είναι αναμφισβήτητα ο μόνος τρόπος για την επίτευξη υψηλής ταχύτητας, υψηλής εύρους ζώνης και χαμηλών δικτύων ηλεκτρικής ενέργειας.
Χρόνος δημοσίευσης: Απριλίου-02-2024