CPO raida ir pažangaoptoelektroniniaibendro pakavimo technologija
Optoelektroninis bendras pakavimas nėra nauja technologija, jos raidą galima atsekti septintajame dešimtmetyje, tačiau šiuo metu fotoelektrinis bendras pakavimas yra tik paprastas paketas.optoelektroniniai prietaisaikartu. Iki 1990 m., iškilusoptinio ryšio modulispramonė, pradėjo atsirasti fotoelektrinė copakavimas. Šiais metais išaugus didelei skaičiavimo galiai ir dideliam pralaidumo poreikiui, fotoelektrinė bendra pakuotė ir su ja susijusi šakų technologija vėl sulaukė didelio dėmesio.
Plėtojant technologijas, kiekvienas etapas taip pat turi skirtingas formas: nuo 2,5D CPO, atitinkančio 20/50Tb/s poreikį, iki 2,5D Chiplet CPO, atitinkančio 50/100Tb/s poreikį, ir galiausiai realizuoja 3D CPO, atitinkančią 100Tb/s. norma.
2.5D CPO supakuojaoptinis modulisir tinklo jungiklio lustą tame pačiame substrate, kad sutrumpėtų linijos atstumas ir padidintų įvesties / išvesties tankį, o 3D CPO tiesiogiai sujungia optinį IC su tarpiniu sluoksniu, kad būtų pasiektas mažesnis nei 50 um įvesties / išvesties žingsnis. Jo evoliucijos tikslas yra labai aiškus – kiek įmanoma sumažinti atstumą tarp fotoelektrinio konvertavimo modulio ir tinklo perjungimo lusto.
Šiuo metu CPO dar tik pradeda gaminti, vis dar yra problemų, tokių kaip mažas derlius ir didelės priežiūros išlaidos, o nedaugelis gamintojų rinkoje gali visiškai tiekti su CPO susijusius produktus. Tik „Broadcom“, „Marvell“, „Intel“ ir keletas kitų žaidėjų rinkoje turi visiškai patentuotus sprendimus.
Praėjusiais metais „Marvell“ pristatė 2.5D CPO technologijos jungiklį, naudodamas VIA-LAST procesą. Apdorojus silicio optinį lustą, TSV apdorojamas naudojant OSAT apdorojimo galimybę, o tada prie silicio optinio lusto pridedamas elektrinis lustas. 16 optinių modulių ir perjungimo lustas Marvell Teralynx7 yra tarpusavyje sujungti PCB, kad sudarytų jungiklį, kuris gali pasiekti 12,8 Tbps perjungimo greitį.
Šių metų OFC parodoje „Broadcom“ ir „Marvell“ taip pat pademonstravo naujausios kartos 51,2 Tbps perjungimo lustus, naudojančius optoelektroninę bendro pakavimo technologiją.
Nuo Broadcom naujausios kartos CPO techninių detalių, CPO 3D paketo tobulinant procesą, kad būtų pasiektas didesnis I/O tankis, CPO energijos suvartojimas iki 5,5W/800G, energijos vartojimo efektyvumo koeficientas yra labai geras, našumas yra labai geras. Tuo pačiu metu „Broadcom“ taip pat pasiekia vieną 200 Gbps ir 102,4 T CPO bangą.
„Cisco“ taip pat padidino savo investicijas į CPO technologiją ir surengė CPO produkto demonstraciją šių metų OFC, parodydama savo CPO technologijos kaupimą ir pritaikymą labiau integruotame multiplekseryje / demultiplekseryje. „Cisco“ pranešė, kad ji atliks bandomąjį CPO diegimą 51,2 Tb jungikliuose, o po to plačiu mastu pritaikys 102,4 Tb perjungimo ciklus
„Intel“ jau seniai pristatė CPO pagrįstus jungiklius, o pastaraisiais metais „Intel“ ir toliau bendradarbiauja su „Ayar Labs“, siekdama ištirti didesnio pralaidumo signalų sujungimo sprendimus, sudarydama sąlygas masinei optoelektroninių bendro pakavimo ir optinių sujungimo įrenginių gamybai.
Nors prijungiami moduliai vis dar yra pirmasis pasirinkimas, bendras energijos vartojimo efektyvumo pagerinimas, kurį gali suteikti CPO, pritraukė vis daugiau gamintojų. „LightCounting“ duomenimis, CPO siuntos pradės žymiai didėti nuo 800G ir 1,6T prievadų, palaipsniui bus parduodamos nuo 2024 iki 2025 m., o nuo 2026 iki 2027 m. sudarys didelį kiekį. Tuo pačiu metu CIR tikisi, kad 2027 m. visos fotoelektrinių pakuočių rinkos pajamos sieks 5,4 mlrd.
Šių metų pradžioje TSMC paskelbė, kad susijungs su „Broadcom“, „Nvidia“ ir kitais stambiais klientais, kad kartu sukurtų silicio fotonikos technologiją, įprastus pakavimo optinius komponentus CPO ir kitus naujus produktus, proceso technologiją nuo 45 nm iki 7 nm, ir teigė, kad greičiausia antroji pusė. kitų metų pradėjo vykdyti didelį užsakymą, o 2025 m. ar daugiau pasiekti apimties etapą.
Kaip tarpdisciplininė technologijų sritis, apimanti fotoninius prietaisus, integrinius grandynus, pakavimą, modeliavimą ir modeliavimą, CPO technologija atspindi optoelektroninės sintezės pokyčius, o duomenų perdavimo pokyčiai neabejotinai yra griaunantys. Nors ilgą laiką CPO taikymas gali būti matomas tik dideliuose duomenų centruose, toliau plečiantis didelei skaičiavimo galiai ir dideliems pralaidumo reikalavimams, CPO fotoelektrinio bendro sandarinimo technologija tapo nauju mūšio lauku.
Matyti, kad CPO dirbantys gamintojai paprastai mano, kad 2025 m. bus pagrindinis mazgas, kuris taip pat yra mazgas, kurio kursas yra 102,4 Tbps, o prijungiamų modulių trūkumai bus dar labiau sustiprinti. Nors CPO programos gali pasirodyti lėtai, optoelektroninis bendras pakavimas neabejotinai yra vienintelis būdas pasiekti didelės spartos, didelio pralaidumo ir mažos galios tinklus.
Paskelbimo laikas: 2024-02-02