Evolución e progreso do CPOoptoelectrónicatecnoloxía de co-packaging
O co-envasado optoelectrónico non é unha tecnoloxía nova, o seu desenvolvemento remóntase á década de 1960, pero neste momento, o co-envasado fotoeléctrico é só un simple paquete dedispositivos optoelectrónicosxuntos. Na década de 1990, co auxe domódulo de comunicación ópticaindustria, comezou a xurdir copackaging fotoeléctrico. Co estoupido da alta potencia de computación e da alta demanda de ancho de banda este ano, o co-envasado fotoeléctrico e a súa tecnoloxía de rama relacionada volveu recibir moita atención.
No desenvolvemento da tecnoloxía, cada etapa tamén ten diferentes formas, desde 2.5D CPO correspondente á demanda de 20/50Tb/s, ata 2.5D Chiplet CPO correspondente á demanda de 50/100Tb/s e, finalmente, realizar CPO 3D correspondente a 100Tb/s. taxa.
Os paquetes CPO 2.5Dmódulo ópticoe o chip de conmutación de rede no mesmo substrato para acurtar a distancia da liña e aumentar a densidade de E/S, e o CPO 3D conecta directamente o IC óptico á capa intermedia para lograr a interconexión do paso de E/S de menos de 50um. O obxectivo da súa evolución é moi claro, que é reducir ao máximo a distancia entre o módulo de conversión fotoeléctrica e o chip de conmutación de rede.
Na actualidade, CPO aínda está na súa infancia, e aínda hai problemas como o baixo rendemento e os altos custos de mantemento, e poucos fabricantes no mercado poden proporcionar produtos relacionados con CPO. Só Broadcom, Marvell, Intel e un puñado de outros xogadores teñen solucións totalmente propietarias no mercado.
Marvell presentou o ano pasado un interruptor de tecnoloxía CPO 2.5D mediante o proceso VIA-LAST. Despois de procesar o chip óptico de silicio, o TSV é procesado coa capacidade de procesamento de OSAT, e despois engádese o chip flip-chip eléctrico ó chip óptico de silicio. 16 módulos ópticos e chip de conmutación Marvell Teralynx7 están interconectados na PCB para formar un interruptor, que pode acadar unha taxa de conmutación de 12,8 Tbps.
No OFC deste ano, Broadcom e Marvell tamén demostraron a última xeración de chips de conmutación de 51,2 Tbps utilizando tecnoloxía de empaquetado optoelectrónico.
A partir da última xeración de detalles técnicos CPO de Broadcom, o paquete CPO 3D a través da mellora do proceso para acadar unha maior densidade de E / S, o consumo de enerxía CPO a 5,5 W/800G, a relación de eficiencia enerxética é moi bo rendemento é moi bo. Ao mesmo tempo, Broadcom tamén está a abrir unha única onda de 200 Gbps e 102.4T CPO.
Cisco tamén aumentou o seu investimento en tecnoloxía CPO e fixo unha demostración do produto CPO no OFC deste ano, mostrando a súa acumulación e aplicación da tecnoloxía CPO nun multiplexador/demultiplexor máis integrado. Cisco dixo que realizará un despregue piloto de CPO en conmutadores de 51,2 Tb, seguido dunha adopción a gran escala en ciclos de conmutación de 102,4 Tb.
Intel introduciu durante moito tempo os interruptores baseados en CPO e, nos últimos anos, Intel continuou traballando con Ayar Labs para explorar solucións de interconexión de sinal de maior ancho de banda co-empaquetadas, abrindo o camiño para a produción en masa de dispositivos de interconexión óptica e co-envases optoelectrónicos.
Aínda que os módulos enchufables seguen sendo a primeira opción, a mellora global da eficiencia enerxética que pode aportar CPO atraeu a máis e máis fabricantes. Segundo LightCounting, os envíos de CPO comezarán a aumentar significativamente desde os portos 800G e 1.6T, comezarán a estar dispoñibles comercialmente de 2024 a 2025 e formarán un volume a gran escala de 2026 a 2027. Ao mesmo tempo, CIR espera que o Os ingresos do mercado total de envases fotoeléctricos alcanzarán os 5.400 millóns de dólares en 2027.
A principios deste ano, TSMC anunciou que se unirá a Broadcom, Nvidia e outros grandes clientes para desenvolver conxuntamente tecnoloxía fotónica de silicio, compoñentes ópticos de embalaxe comúns CPO e outros produtos novos, tecnoloxía de proceso de 45 nm a 7 nm, e dixo que a segunda metade máis rápida. do próximo ano comezou a cumprir a gran orde, 2025 ou así para chegar á fase de volume.
Como campo tecnolóxico interdisciplinar que inclúe dispositivos fotónicos, circuítos integrados, embalaxe, modelado e simulación, a tecnoloxía CPO reflicte os cambios provocados pola fusión optoelectrónica, e os cambios producidos na transmisión de datos son sen dúbida subversivos. Aínda que a aplicación de CPO só se pode ver nos grandes centros de datos durante moito tempo, coa maior expansión da gran potencia de computación e os requisitos de alto ancho de banda, a tecnoloxía de co-selado fotoeléctrico CPO converteuse nun novo campo de batalla.
Pódese ver que os fabricantes que traballan en CPO en xeral cren que 2025 será un nodo clave, que tamén é un nodo cun tipo de cambio de 102,4 Tbps, e as desvantaxes dos módulos enchufables amplificaranse aínda máis. Aínda que as aplicacións CPO poden chegar lentamente, o co-envasado optoelectrónico é, sen dúbida, a única forma de conseguir redes de alta velocidade, ancho de banda elevado e baixa potencia.
Hora de publicación: 02-Abr-2024