CPO эволюциясы және прогресіоптоэлектрондықбірлесіп қаптау технологиясы
Оптоэлектронды бірлесіп қаптау жаңа технология емес, оның дамуын 1960 жылдардан бастауға болады, бірақ қазіргі уақытта фотоэлектрлік бірлесіп қаптау - бұл жай ғана қаптамаоптоэлектрондық құрылғыларбірге. 1990 жылдарға қарай, көтерілуіменоптикалық байланыс модуліӨнеркәсіпте фотоэлектрлік қаптамалар пайда бола бастады. Биыл жоғары есептеу қуаты мен жоғары өткізу қабілеттілігіне деген сұраныстың күрт өсуіне байланысты фотоэлектрлік бірлескен қаптамалар және онымен байланысты салалық технологиялар тағы да көп көңіл бөлді.
Технологияның дамуында әр кезеңнің әртүрлі формалары бар, 20/50 Тб/с сұранысқа сәйкес келетін 2,5D CPO-дан бастап 50/100 Тб/с сұранысқа сәйкес келетін 2,5D Chiplet CPO-ға дейін және соңында 100 Тб/с жылдамдыққа сәйкес келетін 3D CPO-ны жүзеге асыруға болады.
2.5D CPO келесілерді жинақтайдыоптикалық модульжәне желілік коммутатор чипі желілік қашықтықты қысқарту және енгізу/шығару тығыздығын арттыру үшін сол негізге орнатылады, ал 3D CPO оптикалық интегралды микросхеманы аралық қабатқа тікелей қосады, бұл 50 мкм-ден аз енгізу/шығару аралығын өзара байланыстыруға қол жеткізуге мүмкіндік береді. Оның эволюциясының мақсаты өте айқын, яғни фотоэлектрлік түрлендіру модулі мен желілік коммутация чипі арасындағы қашықтықты мүмкіндігінше азайту.
Қазіргі уақытта CPO әлі де бастапқы кезеңінде, және төмен өнімділік және жоғары техникалық қызмет көрсету шығындары сияқты мәселелер әлі де бар, және нарықта CPO-ға қатысты өнімдерді толық ұсына алатын өндірушілер аз. Нарықта тек Broadcom, Marvell, Intel және басқа да бірнеше ойыншылар ғана толықтай меншікті шешімдерге ие.
Marvell компаниясы өткен жылы VIA-LAST процесін қолдана отырып, 2,5D CPO технологиялық коммутаторын енгізді. Кремний оптикалық чипі өңделгеннен кейін, TSV OSAT өңдеу мүмкіндігімен өңделеді, содан кейін электрлік чиптің флип-чипі кремний оптикалық чипіне қосылады. 16 оптикалық модуль және Marvell Teralynx7 коммутациялық чипі 12,8 Тбит/с коммутация жылдамдығына қол жеткізу үшін PCB-де өзара байланысты.
Биылғы OFC көрмесінде Broadcom және Marvell компаниялары оптоэлектронды бірлескен қаптама технологиясын пайдаланатын 51,2 Тбит/с коммутатор чиптерінің соңғы буынын көрсетті.
Broadcom компаниясының соңғы буын CPO техникалық мәліметтерінен бастап, CPO 3D пакеті арқылы жоғары енгізу/шығару тығыздығына қол жеткізу үшін процесті жетілдіру, CPO қуат тұтынуын 5,5 Вт/800 ГГ дейін арттыру, энергия тиімділігі коэффициентін өте жақсы, өнімділік өте жақсы. Сонымен қатар, Broadcom сонымен қатар 200 Гбит/с және 102,4 Т CPO бір толқынына өтуде.
Cisco сонымен қатар CPO технологиясына инвестицияларын арттырды және биылғы OFC көрмесінде CPO өнімінің көрсетілімін өткізді, онда CPO технологиясының жинақталуы мен қолданылуы интеграцияланған мультиплексор/демультиплексорда көрсетілді. Cisco 51,2 ТБ коммутаторларда CPO пилоттық орналастыруын, содан кейін 102,4 ТБ коммутатор циклдарында кең көлемде енгізуді жүзеге асыратынын мәлімдеді.
Intel компаниясы CPO негізіндегі коммутаторларды көптен бері енгізіп келеді, ал соңғы жылдары Intel Ayar Labs компаниясымен бірлесіп, жоғары өткізу қабілеттілігі бар сигналдарды өзара байланыстыру шешімдерін зерттеу бойынша жұмысын жалғастырып, оптоэлектронды бірлескен қаптама және оптикалық өзара байланыстыру құрылғыларын жаппай өндіруге жол ашты.
Қосылатын модульдер әлі де бірінші таңдау болғанымен, CPO әкелетін жалпы энергия тиімділігінің артуы өндірушілерді көбірек қызықтырды. LightCounting мәліметтері бойынша, CPO жеткізілімдері 800G және 1,6T порттарынан айтарлықтай арта бастайды, 2024 жылдан 2025 жылға дейін біртіндеп коммерциялық қолжетімді бола бастайды және 2026 жылдан 2027 жылға дейін ауқымды көлемді құрайды. Сонымен қатар, CIR фотоэлектрлік жалпы қаптаманың нарықтық кірісі 2027 жылы 5,4 миллиард долларға жетеді деп күтеді.
Осы жылдың басында TSMC Broadcom, Nvidia және басқа да ірі тұтынушылармен бірлесіп, кремний фотоника технологиясын, жалпы қаптама оптикалық компоненттерінің CPO және басқа да жаңа өнімдерін, 45 нм-ден 7 нм-ге дейінгі технологиялық процестерді бірлесіп әзірлейтінін хабарлады және келесі жылдың екінші жартысында ең жылдам көлемдік деңгейге жету үшін 2025 жылға қарай ірі тапсырысты орындай бастайтынын мәлімдеді.
Фотондық құрылғыларды, интегралдық микросхемаларды, қаптаманы, модельдеуді және модельдеуді қамтитын пәнаралық технология саласы ретінде CPO технологиясы оптоэлектрондық синтез арқылы енгізілген өзгерістерді көрсетеді, ал деректерді берудегі өзгерістер сөзсіз диверсиялық болып табылады. CPO қолдануы тек ірі деректер орталықтарында ұзақ уақыт бойы байқалуы мүмкін болса да, үлкен есептеу қуаты мен жоғары өткізу қабілеттілігі талаптарының одан әрі кеңеюімен CPO фотоэлектрлік бірлескен тығыздау технологиясы жаңа шайқас алаңына айналды.
CPO-да жұмыс істейтін өндірушілер 2025 жыл негізгі түйін болады деп санайтынын, ол да 102,4 Тбит/с айырбастау жылдамдығы бар түйін болатынын және қосылатын модульдердің кемшіліктері одан әрі күшейетінін көруге болады. CPO қолдану баяу жүруі мүмкін болса да, оптоэлектронды бірлескен қаптама сөзсіз жоғары жылдамдықты, жоғары өткізу қабілеттілігін және төмен қуатты желілерге қол жеткізудің жалғыз жолы болып табылады.
Жарияланған уақыты: 2024 жылғы 2 сәуір