Еволуција и напредок на CPO оптоелектронската технологија за ко-пакување, втор дел

Еволуција и напредок на CPOоптоелектронскитехнологија за ко-пакување

Оптоелектронското ко-пакување не е нова технологија, нејзиниот развој може да се проследи до 1960-тите, но во тоа време, фотоелектричното ко-пакување е само едноставно пакување наоптоелектронски уредизаедно. До 1990-тите, со подемот наоптички комуникациски модулВо индустријата, почна да се појавува фотоелектричното копачење. Со ширењето на високата компјутерска моќ и побарувачката за голем пропусен опсег оваа година, фотоелектричното копачење и поврзаната гранка на технологијата повторно добија големо внимание.
Во развојот на технологијата, секоја фаза има и различни форми, од 2.5D CPO што одговара на побарувачка од 20/50Tb/s, до 2.5D Chiplet CPO што одговара на побарувачка од 50/100Tb/s, и конечно реализација на 3D CPO што одговара на брзина од 100Tb/s.

2.5D CPO го пакуваоптички модули чипот за мрежен прекинувач на истата подлога за да се скрати растојанието на линијата и да се зголеми густината на влезно/излезни сигнали, а 3D CPO директно го поврзува оптичкиот интегриран кола со посредничкиот слој за да се постигне меѓусебно поврзување на влезно/излезниот чекор помал од 50 μm. Целта на неговата еволуција е многу јасна, а тоа е да се намали растојанието помеѓу модулот за фотоелектрична конверзија и чипот за мрежно прекинување колку што е можно повеќе.
Во моментов, CPO е сè уште во повој и сè уште има проблеми како што се нискиот принос и високите трошоци за одржување, а малку производители на пазарот можат целосно да обезбедат производи поврзани со CPO. Само Broadcom, Marvell, Intel и неколку други играчи имаат целосно сопственички решенија на пазарот.
Минатата година, Marvell претстави прекинувач со 2.5D CPO технологија користејќи го процесот VIA-LAST. Откако ќе се обработи силиконскиот оптички чип, TSV се обработува со капацитетот за обработка на OSAT, а потоа електричниот чип-флип-чип се додава на силиконскиот оптички чип. 16 оптички модули и прекинувачкиот чип Marvell Teralynx7 се меѓусебно поврзани на печатената плочка за да формираат прекинувач, кој може да постигне брзина на префрлување од 12,8 Tbps.

На овогодинешниот OFC, Broadcom и Marvell ја демонстрираа и најновата генерација на прекинувачки чипови од 51,2 Tbps користејќи оптоелектронска технологија за ко-пакување.
Од најновата генерација на технички детали за CPO на Broadcom, CPO 3D пакетот преку подобрување на процесот за да се постигне поголема густина на влез/излез, потрошувачката на енергија на CPO на 5.5W/800G, односот на енергетска ефикасност е многу добар, а перформансите се многу добри. Во исто време, Broadcom се пробива и до еден бран од 200Gbps и 102.4T CPO.
Cisco, исто така, ги зголеми своите инвестиции во CPO технологија и направи демонстрација на CPO производ на овогодинешниот OFC, покажувајќи ја својата акумулација и примена на CPO технологијата на поинтегриран мултиплексер/демултиплексер. Cisco соопшти дека ќе спроведе пилот-проект за имплементација на CPO во прекинувачи од 51,2Tb, по што ќе следи усвојување на голем обем во циклуси на прекинувачи од 102,4Tb.
Интел одамна воведува прекинувачи базирани на CPO, а во последниве години Интел продолжи да соработува со Ayar Labs за да истражува решенија за меѓусебно поврзување на сигнали со поголем пропусен опсег, отворајќи го патот за масовно производство на оптоелектронски уреди за меѓусебно пакување и оптички уреди за меѓусебно поврзување.
Иако приклучливите модули се сè уште прв избор, целокупното подобрување на енергетската ефикасност што може да го донесе CPO привлекува сè повеќе производители. Според LightCounting, пратките на CPO ќе почнат значително да се зголемуваат од 800G и 1.6T порти, постепено ќе почнат да бидат комерцијално достапни од 2024 до 2025 година и ќе формираат голем обем од 2026 до 2027 година. Во исто време, CIR очекува дека пазарните приходи од вкупно фотоелектрично пакување ќе достигнат 5,4 милијарди долари во 2027 година.

Порано оваа година, TSMC објави дека ќе се здружи со Broadcom, Nvidia и други големи клиенти за заеднички развој на технологија за силиконска фотоника, оптички компоненти за заедничко пакување CPO и други нови производи, процесна технологија од 45nm до 7nm, и рече дека најбрзата втора половина од следната година ќе започне да ги исполнува големите нарачки, односно околу 2025 година за да се достигне фазата на обем.
Како интердисциплинарна технолошка област што вклучува фотонски уреди, интегрирани кола, пакување, моделирање и симулација, CPO технологијата ги одразува промените што ги носи оптоелектронската фузија, а промените што ги носи преносот на податоци се несомнено субверзивни. Иако примената на CPO може да се види само во големи центри за податоци долго време, со понатамошното проширување на големата компјутерска моќ и барањата за висок пропусен опсег, технологијата за фотоелектрично ко-запечатување на CPO стана ново бојно поле.
Може да се види дека производителите кои работат во CPO генерално веруваат дека 2025 година ќе биде клучен јазол, кој е исто така јазол со курс од 102,4Tbps, а недостатоците на приклучливите модули ќе бидат дополнително засилени. Иако апликациите на CPO може да се појават бавно, опто-електронско ко-пакување е несомнено единствениот начин да се постигнат мрежи со голема брзина, висок пропусен опсег и мала потрошувачка на енергија.