Evolusi dan kemajuan CPOoptoelektronikteknologi pembungkusan bersama
Pembungkusan bersama optoelektronik bukanlah teknologi baharu, perkembangannya dapat dikesan kembali ke tahun 1960-an, tetapi pada masa ini, pembungkusan bersama fotoelektrik hanyalah pakej ringkasperanti optoelektronikbersama-sama. Menjelang tahun 1990-an, dengan kebangkitanmodul komunikasi optikDalam industri ini, pembungkusan bersama fotoelektrik mula muncul. Dengan peningkatan kuasa pengkomputeran yang tinggi dan permintaan lebar jalur yang tinggi pada tahun ini, pembungkusan bersama fotoelektrik dan teknologi cabang yang berkaitan sekali lagi telah mendapat banyak perhatian.
Dalam perkembangan teknologi, setiap peringkat juga mempunyai bentuk yang berbeza, daripada CPO 2.5D yang sepadan dengan permintaan 20/50Tb/s, kepada CPO Chiplet 2.5D yang sepadan dengan permintaan 50/100Tb/s, dan akhirnya merealisasikan CPO 3D yang sepadan dengan kadar 100Tb/s.
Pakej CPO 2.5D itumodul optikdan cip suis rangkaian pada substrat yang sama untuk memendekkan jarak talian dan meningkatkan ketumpatan I/O, dan CPO 3D menghubungkan IC optik secara langsung ke lapisan perantara untuk mencapai sambungan antara pic I/O kurang daripada 50um. Matlamat evolusinya sangat jelas, iaitu untuk mengurangkan jarak antara modul penukaran fotoelektrik dan cip pensuisan rangkaian sebanyak mungkin.
Pada masa ini, MSM masih di peringkat awal, dan masih terdapat masalah seperti hasil yang rendah dan kos penyelenggaraan yang tinggi, dan hanya beberapa pengeluar di pasaran yang dapat menyediakan sepenuhnya produk berkaitan MSM. Hanya Broadcom, Marvell, Intel dan segelintir pemain lain yang mempunyai penyelesaian proprietari sepenuhnya di pasaran.
Marvell memperkenalkan suis teknologi CPO 2.5D menggunakan proses VIA-LAST tahun lepas. Selepas cip optik silikon diproses, TSV diproses dengan keupayaan pemprosesan OSAT, dan kemudian cip flip cip elektrik ditambah pada cip optik silikon. 16 modul optik dan cip pensuisan Marvell Teralynx7 saling berkaitan pada PCB untuk membentuk suis, yang boleh mencapai kadar pensuisan 12.8Tbps.
Di OFC tahun ini, Broadcom dan Marvell turut mempamerkan cip suis 51.2Tbps generasi terkini menggunakan teknologi pembungkusan bersama optoelektronik.
Daripada butiran teknikal CPO generasi terkini Broadcom, pakej 3D CPO melalui penambahbaikan proses untuk mencapai ketumpatan I/O yang lebih tinggi, penggunaan kuasa CPO kepada 5.5W/800G, nisbah kecekapan tenaga yang sangat baik dan prestasi yang sangat baik. Pada masa yang sama, Broadcom juga menembusi gelombang tunggal 200Gbps dan 102.4T CPO.
Cisco juga telah meningkatkan pelaburannya dalam teknologi CPO dan membuat demonstrasi produk CPO dalam OFC tahun ini, menunjukkan pengumpulan dan aplikasi teknologi CPOnya pada pemultipleks/demultipleks yang lebih bersepadu. Cisco berkata ia akan menjalankan penggunaan rintis CPO dalam suis 51.2Tb, diikuti dengan penggunaan berskala besar dalam kitaran suis 102.4Tb.
Intel telah lama memperkenalkan suis berasaskan CPO, dan dalam beberapa tahun kebelakangan ini, Intel terus bekerjasama dengan Ayar Labs untuk meneroka penyelesaian interkoneksi isyarat jalur lebar yang lebih tinggi yang dipaketkan bersama, membuka jalan untuk pengeluaran besar-besaran peranti pembungkusan bersama optoelektronik dan interkoneksi optik.
Walaupun modul boleh pasang masih menjadi pilihan pertama, peningkatan kecekapan tenaga keseluruhan yang boleh dibawa oleh CPO telah menarik lebih ramai pengeluar. Menurut LightCounting, penghantaran CPO akan mula meningkat dengan ketara daripada port 800G dan 1.6T, secara beransur-ansur mula tersedia secara komersial dari tahun 2024 hingga 2025, dan membentuk jumlah berskala besar dari tahun 2026 hingga 2027. Pada masa yang sama, CIR menjangkakan bahawa hasil pasaran pembungkusan keseluruhan fotoelektrik akan mencecah $5.4 bilion pada tahun 2027.
Awal tahun ini, TSMC mengumumkan bahawa ia akan bekerjasama dengan Broadcom, Nvidia dan pelanggan besar lain untuk bersama-sama membangunkan teknologi fotonik silikon, komponen optik pembungkusan biasa CPO dan produk baharu lain, teknologi proses dari 45nm hingga 7nm, dan berkata bahawa separuh kedua terpantas tahun depan mula memenuhi pesanan besar, 2025 atau lebih untuk mencapai peringkat volum.
Sebagai bidang teknologi antara disiplin yang melibatkan peranti fotonik, litar bersepadu, pembungkusan, pemodelan dan simulasi, teknologi CPO mencerminkan perubahan yang dibawa oleh pelakuran optoelektronik, dan perubahan yang dibawa kepada penghantaran data tidak syak lagi bersifat subversif. Walaupun aplikasi CPO hanya boleh dilihat di pusat data yang besar untuk masa yang lama, dengan pengembangan selanjutnya kuasa pengkomputeran yang besar dan keperluan lebar jalur yang tinggi, teknologi pengedap bersama fotoelektrik CPO telah menjadi medan perang baharu.
Dapat dilihat bahawa pengeluar yang bekerja dalam CPO secara amnya percaya bahawa tahun 2025 akan menjadi nod utama, yang juga merupakan nod dengan kadar pertukaran 102.4Tbps, dan kelemahan modul boleh pasang akan diperkuatkan lagi. Walaupun aplikasi CPO mungkin datang dengan perlahan, pembungkusan bersama opto-elektronik tidak syak lagi merupakan satu-satunya cara untuk mencapai kelajuan tinggi, lebar jalur tinggi dan rangkaian kuasa rendah.
Masa siaran: 02-Apr-2024