Evolucija in napredek CPOOptoelectronicTehnologija za pakiranje
Optoelectronic Co-Packing ni nova tehnologija, njegov razvoj je mogoče zaslediti do šestdesetih let prejšnjega stoletja, toda v tem času je fotoelektrično pakiranje le preprost paketOptoelektronske napraveskupaj. Do devetdesetih let prejšnjega stoletjaOptični komunikacijski modulIndustrija se je začela pojavljati fotoelektrični zasuk. Letos je z razstreljevanjem visoke računalniške moči in visoke pasovne širine, fotoelektrično pakiranje in z njo povezana tehnologija podružnic ponovno prejel veliko pozornosti.
V razvoju tehnologije ima vsaka faza tudi različne oblike, od 2,5D CPO, ki ustreza 20/50TB/s povpraševanju, do 2,5D CPO CPO, ki ustreza 50/100TB/s povpraševanju, in na koncu uresničite 3D CPO, ki ustreza 100TB/s stopnjo.
2,5D CPO paketioptični modulin omrežni stikalni čip na isti podlagi, da skrajša razdaljo linije in poveča gostoto I/O, 3D CPO pa neposredno povezuje optično IC z vmesnim slojem, da doseže medsebojno povezovanje naklona V/I manj kot 50um. Cilj njene evolucije je zelo jasen, to je zmanjšati razdaljo med fotoelektričnim pretvorbenim modulom in čim bolj omrežnim preklopnim čipom.
Trenutno je CPO še vedno v povojih, še vedno pa obstajajo težave, kot so nizki donos in visoki stroški vzdrževanja, le malo proizvajalcev na trgu pa lahko v celoti zagotavlja izdelke, povezane s CPO. Samo Broadcom, Marvell, Intel in peščica drugih akterjev imajo na trgu popolnoma lastniške rešitve.
Marvell je lani uporabil 2,5D stikalo CPO tehnologije s postopkom Via-Last. Po obdelavi silicijevega optičnega čipa se TSV obdela z zmogljivostjo obdelave OSAT, nato pa se v silikonski optični čip doda električni čip. 16 Optični moduli in stikalni čip Marvell Teralynx7 so na PCB medsebojno povezani in tvorijo stikalo, ki lahko doseže hitrost preklopa 12,8Tbps.
Na letošnjem OFC sta Broadcom in Marvell pokazala tudi najnovejšo generacijo 51,2Tbps stikalnih čipov s pomočjo optoelektronske tehnologije za pakiranje.
Od najnovejše generacije tehničnih podrobnosti CPO, 3D paketa CPO z izboljšanjem postopka za doseganje večje gostote V/I, porabe energije CPO do 5,5 W/800G, je razmerje energijske učinkovitosti zelo dobro. Hkrati se Broadcom prebija tudi na en sam val 200 Gbps in 102,4T CPO.
Cisco je tudi povečal svoje naložbe v tehnologijo CPO in v letošnjem OFC predstavil CPO predstavitev izdelkov, kar je pokazalo, da je svoje kopičenje in uporabo CPO tehnologije na bolj integriranem multipleksu/demultiplekseru. Cisco je dejal, da bo izvedel pilotsko uvajanje CPO v 51,2TB stikalih, čemur sledi obsežno sprejemanje v 102.4TB stikalnih ciklih
Intel že dolgo uvaja stikala na osnovi CPO, Intel pa je v zadnjih letih še naprej sodeloval z Ayar Labs, da bi raziskal sočasne pakirane rešitve za medsebojno povezovanje signalov, kar je utrlo pot za množično proizvodnjo optoelektronskih naprav za pakiranje in optične medsebojne povezave.
Čeprav so vtični moduli še vedno prva izbira, je celotno izboljšanje energetske učinkovitosti, ki ga lahko prinese CPO, pritegnilo vse več proizvajalcev. According to LightCounting, CPO shipments will start to increase significantly from 800G and 1.6T ports, gradually begin to be commercially available from 2024 to 2025, and form a large-scale volume from 2026 to 2027. At the same time, CIR expects that the market revenue of photoelectric total packaging will reach $5.4 billion in 2027.
V začetku letošnjega leta je TSMC sporočil, da se bo pridružil s Broadcomom, Nvidia in drugimi velikimi kupci, da bi skupaj razvijali tehnologijo silicijeve fotonike, skupne embalažne optične komponente CPO in druge nove izdelke, procesno tehnologijo od 45Nm do 7 nm, in dejal, da je najhitrejša druga polovica prihodnjega leta začela srečati veliki red, 2025 ali tako doseči količino.
Kot interdisciplinarno tehnološko polje, ki vključuje fotonske naprave, integrirana vezja, embalažo, modeliranje in simulacijo, tehnologija CPO odraža spremembe, ki jih prinaša Optoelectronic Fusion, spremembe, ki jih prinašajo prenosu podatkov, pa so nedvomno subverzivne. Čeprav je uporaba CPO mogoče videti le v velikih podatkovnih centrih, z nadaljnjo širitvijo velike računalniške moči in visokimi zahtevami pasovne širine, je CPO fotoelektrična tehnologija sodelavca postala novo bojišče.
Vidimo, da proizvajalci, ki delajo v CPO, na splošno verjamejo, da bo 2025 ključno vozlišče, ki je tudi vozlišče z menjalnim tečajem 102,4Tbps, pomanjkljivosti vtičnih modulov pa se bodo še povečale. Čeprav lahko aplikacije za CPO prihajajo počasi, je opto-elektronsko sočasno pakiranje nedvomno edini način za doseganje visoke hitrosti, visoke pasovne širine in omrežij z nizko močjo.
Čas objave: APR-02-2024