Evolucija i napredak CPOoptoelektroničkitehnologija zajedničkog pakiranja
Optoelektroničko zajedničko pakiranje nije nova tehnologija, njegov se razvoj može pratiti unazad do 1960-ih, ali u ovom je trenutku fotoelektrično zajedničko pakiranje samo jednostavno pakiranjeoptoelektronički uređajizajedno. Do 1990-ih, s usponomoptički komunikacijski modulindustriji počelo se pojavljivati fotoelektrično pakiranje. Uz eksploziv velike računalne snage i velike potražnje za propusnošću ove godine, fotoelektrično zajedničko pakiranje i s njim povezana grana tehnologije ponovno su dobile veliku pozornost.
U razvoju tehnologije, svaka faza također ima različite oblike, od 2.5D CPO koji odgovara 20/50Tb/s potražnji, do 2.5D Chiplet CPO koji odgovara 50/100Tb/s potražnji, i konačno ostvariti 3D CPO koji odgovara 100Tb/s stopa.
2.5D CPO uključujeoptički moduli mrežni preklopni čip na istom supstratu kako bi se skratila udaljenost linije i povećala I/O gustoća, a 3D CPO izravno povezuje optički IC s posredničkim slojem kako bi se postigla međusobna povezanost I/O koraka manjeg od 50 um. Cilj njegove evolucije je vrlo jasan, a to je smanjiti udaljenost između fotoelektričnog modula za pretvorbu i mrežnog sklopnog čipa što je više moguće.
Trenutno je CPO još uvijek u povojima i još uvijek postoje problemi kao što su niski prinosi i visoki troškovi održavanja, a nekoliko proizvođača na tržištu može u potpunosti ponuditi proizvode povezane s CPO-om. Samo Broadcom, Marvell, Intel i nekolicina drugih igrača imaju potpuno vlasnička rješenja na tržištu.
Marvell je prošle godine predstavio 2.5D CPO tehnološki prekidač koristeći VIA-LAST proces. Nakon što se silikonski optički čip obradi, TSV se obrađuje s mogućnošću obrade OSAT-a, a zatim se električni čip flip-chip dodaje silikonskom optičkom čipu. 16 optičkih modula i preklopni čip Marvell Teralynx7 međusobno su povezani na PCB-u kako bi formirali preklopnik, koji može postići brzinu preklopa od 12,8 Tbps.
Na ovogodišnjem OFC-u, Broadcom i Marvell također su demonstrirali najnoviju generaciju preklopnih čipova od 51,2 Tbps koristeći optoelektroničku tehnologiju zajedničkog pakiranja.
Od Broadcomove najnovije generacije CPO tehničkih detalja, CPO 3D paketa kroz poboljšanje procesa za postizanje veće I/O gustoće, CPO potrošnja energije do 5,5 W/800G, omjer energetske učinkovitosti je vrlo dobar, performanse su vrlo dobre. U isto vrijeme, Broadcom se također probija do jednog vala od 200Gbps i 102.4T CPO.
Cisco je također povećao svoje ulaganje u CPO tehnologiju i napravio demonstraciju CPO proizvoda na ovogodišnjem OFC-u, pokazujući akumulaciju i primjenu CPO tehnologije na više integriranom multiplekseru/demultiplekseru. Cisco je rekao da će provesti pilot implementaciju CPO-a u preklopnicima od 51,2 Tb, nakon čega će uslijediti masovno usvajanje u ciklusima preklopnika od 102,4 Tb
Intel je odavno predstavio sklopke temeljene na CPO-u, a posljednjih godina Intel je nastavio raditi s Ayar Labsom na istraživanju rješenja za međusobno povezivanje signala veće propusnosti, utirući put masovnoj proizvodnji uređaja za optoelektroničko zajedničko pakiranje i optičko međusobno povezivanje.
Iako su priključni moduli još uvijek prvi izbor, sveukupno poboljšanje energetske učinkovitosti koje CPO može donijeti privuklo je sve više proizvođača. Prema LightCountingu, isporuke CPO-a počet će značajno rasti s 800G i 1.6T priključaka, postupno će biti komercijalno dostupne od 2024. do 2025. i formirati veliku količinu od 2026. do 2027. U isto vrijeme, CIR očekuje da će tržišni prihod od ukupne fotoelektrične ambalaže dosegnut će 5,4 milijarde dolara 2027.
Ranije ove godine, TSMC je najavio da će se udružiti s Broadcomom, Nvidijom i drugim velikim kupcima kako bi zajednički razvili tehnologiju silicijske fotonike, zajedničke optičke komponente za pakiranje CPO i druge nove proizvode, procesnu tehnologiju od 45nm do 7nm, te je rekao da je najbrža druga polovica iduće godine počeo ispunjavati veliku narudžbu, 2025 ili tako da bi dosegao fazu volumena.
Kao interdisciplinarno tehnološko polje koje uključuje fotoničke uređaje, integrirane sklopove, pakiranje, modeliranje i simulaciju, CPO tehnologija odražava promjene koje donosi optoelektronička fuzija, a promjene koje donosi prijenos podataka nedvojbeno su subverzivne. Iako se primjena CPO-a još dugo može vidjeti samo u velikim podatkovnim centrima, s daljnjim širenjem velike računalne snage i zahtjevima za visokom propusnošću, CPO fotoelektrična tehnologija co-seal postala je novo bojno polje.
Može se vidjeti da proizvođači koji rade u CPO-u općenito vjeruju da će 2025. biti ključno čvorište, što je također čvorište s tečajem od 102,4Tbps, a nedostaci pluggable modula dodatno će se pojačati. Iako CPO aplikacije mogu dolaziti sporo, opto-elektroničko zajedničko pakiranje nedvojbeno je jedini način za postizanje velike brzine, velike propusnosti i mreže male snage.
Vrijeme objave: 02. travnja 2024