Evolusi dan kemajuan MSMoptoelektronikteknologi pembungkusan bersama
Pembungkusan bersama optoelektronik bukanlah teknologi baru, pembangunannya boleh dikesan kembali ke tahun 1960-an, tetapi pada masa ini, pembungkusan bersama fotoelektrik hanyalah satu pakej ringkasperanti optoelektronikbersama-sama. Menjelang 1990-an, dengan kebangkitanmodul komunikasi optikindustri, pembungkusan bersama fotoelektrik mula muncul. Dengan ledakan kuasa pengkomputeran yang tinggi dan permintaan lebar jalur yang tinggi pada tahun ini, pembungkusan bersama fotoelektrik, dan teknologi cawangannya yang berkaitan, sekali lagi mendapat banyak perhatian.
Dalam pembangunan teknologi, setiap peringkat juga mempunyai bentuk yang berbeza, daripada 2.5D CPO sepadan dengan 20/50Tb/s permintaan, kepada 2.5D Chiplet CPO sepadan dengan 50/100Tb/s permintaan, dan akhirnya merealisasikan 3D CPO bersamaan dengan 100Tb/s kadar.
MSM 2.5D membungkusmodul optikdan cip suis rangkaian pada substrat yang sama untuk memendekkan jarak talian dan meningkatkan ketumpatan I/O, dan CPO 3D secara langsung menyambungkan IC optik ke lapisan perantara untuk mencapai interkoneksi padang I/O kurang daripada 50um. Matlamat evolusinya adalah 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 beberapa pengeluar di pasaran boleh menyediakan sepenuhnya produk berkaitan MSM. Hanya Broadcom, Marvell, Intel dan segelintir pemain lain yang mempunyai penyelesaian proprietari sepenuhnya di pasaran.
Marvell memperkenalkan suis teknologi MSM 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 disambungkan pada PCB untuk membentuk suis, yang boleh mencapai kadar pensuisan 12.8Tbps.
Pada OFC tahun ini, Broadcom dan Marvell juga menunjukkan generasi terkini cip suis 51.2Tbps menggunakan teknologi pembungkusan bersama optoelektronik.
Daripada butiran teknikal MSM generasi terbaru Broadcom, pakej CPO 3D melalui penambahbaikan proses untuk mencapai ketumpatan I/O yang lebih tinggi, penggunaan kuasa MSM kepada 5.5W/800G, nisbah kecekapan tenaga adalah prestasi yang sangat baik adalah sangat baik. Pada masa yang sama, Broadcom juga menembusi satu gelombang 200Gbps dan 102.4T MSM.
Cisco juga telah meningkatkan pelaburannya dalam teknologi MSM, dan membuat demonstrasi produk MSM dalam OFC tahun ini, menunjukkan pengumpulan dan aplikasi teknologi MSMnya pada pemultipleks/demultiplexer yang lebih bersepadu. Cisco berkata ia akan menjalankan penggunaan perintis MSM dalam suis 51.2Tb, diikuti dengan penggunaan berskala besar dalam kitaran suis 102.4Tb
Intel telah lama memperkenalkan suis berasaskan MSM, dan dalam beberapa tahun kebelakangan ini Intel telah terus bekerjasama dengan Ayar Labs untuk meneroka penyelesaian penyambungan isyarat lebar jalur yang lebih tinggi pakej bersama, membuka jalan untuk pengeluaran besar-besaran peranti pembungkusan bersama optoelektronik dan peranti antara sambungan optik.
Walaupun modul boleh pasang masih menjadi pilihan pertama, peningkatan kecekapan tenaga keseluruhan yang boleh dibawa oleh MSM telah menarik lebih banyak pengeluar. Menurut LightCounting, penghantaran MSM akan mula meningkat dengan ketara daripada port 800G dan 1.6T, secara beransur-ansur mula tersedia secara komersial dari 2024 hingga 2025, dan membentuk volum berskala besar dari 2026 hingga 2027. Pada masa yang sama, CIR menjangkakan bahawa hasil pasaran bagi jumlah pembungkusan fotoelektrik akan mencecah $5.4 bilion pada 2027.
Pada awal tahun ini, TSMC mengumumkan bahawa ia akan berganding bahu dengan Broadcom, Nvidia dan pelanggan besar lain untuk bersama-sama membangunkan teknologi fotonik silikon, komponen optik pembungkusan biasa MSM 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 MSM mencerminkan perubahan yang dibawa oleh gabungan optoelektronik, dan perubahan yang dibawa kepada penghantaran data sudah pasti subversif. Walaupun aplikasi MSM mungkin hanya dapat 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.
Ia boleh dilihat bahawa pengilang yang bekerja dalam MSM secara amnya percaya bahawa 2025 akan menjadi nod utama, yang juga merupakan nod dengan kadar pertukaran 102.4Tbps, dan keburukan modul boleh pasang akan diperkuatkan lagi. Walaupun aplikasi MSM mungkin datang perlahan, pembungkusan bersama opto-elektronik sudah pasti satu-satunya cara untuk mencapai kelajuan tinggi, lebar jalur tinggi dan rangkaian kuasa rendah.
Masa siaran: Apr-02-2024