CPO-ს ევოლუცია და პროგრესიოპტოელექტრონულიერთობლივი შეფუთვის ტექნოლოგია
ოპტოელექტრონული თანაშეფუთვა ახალი ტექნოლოგია არ არის, მისი განვითარება 1960-იან წლებამდე შეიძლება ჩაითვალოს, მაგრამ ამ დროისთვის ფოტოელექტრული თანაშეფუთვა უბრალოდ მარტივი შეფუთვაა.ოპტოელექტრონული მოწყობილობებიერთად. 1990-იანი წლებისთვის, აღზევებასთან ერთადოპტიკური კომუნიკაციის მოდულიინდუსტრიაში ფოტოელექტრული თანაშეფუთვის გაჩენა დაიწყო. წელს მაღალი გამოთვლითი სიმძლავრისა და მაღალი გამტარუნარიანობის მოთხოვნის აფეთქების გამო, ფოტოელექტრულმა თანაშეფუთვამ და მასთან დაკავშირებულმა დარგობრივმა ტექნოლოგიამ კვლავ დიდი ყურადღება მიიპყრო.
ტექნოლოგიების განვითარებისას, თითოეულ ეტაპს ასევე აქვს განსხვავებული ფორმები, 20/50 ტერაბაიტ/წმ მოთხოვნის შესაბამისი 2.5D CPO-დან 50/100 ტერაბაიტ/წმ მოთხოვნის შესაბამისი 2.5D ჩიპლეტ CPO-მდე და ბოლოს, 100 ტერაბაიტ/წმ სიჩქარის შესაბამისი 3D CPO-ს რეალიზაციამდე.
2.5D CPO-ს აქვს შემდეგი პაკეტები:ოპტიკური მოდულიდა ქსელის გადამრთველის ჩიპი იმავე სუბსტრატზეა განთავსებული ხაზის მანძილის შესამცირებლად და შეყვანის/გამოყვანის სიმკვრივის გასაზრდელად, ხოლო 3D CPO პირდაპირ აკავშირებს ოპტიკურ ინტეგრალურ სქემას შუალედურ ფენასთან, რათა შეყვანის/გამოყვანის დახრილობის დაშორება 50 მიკრომეტრზე ნაკლები იყოს. მისი ევოლუციის მიზანი ძალიან ნათელია, რაც ფოტოელექტრული გარდაქმნის მოდულსა და ქსელის გადართვის ჩიპს შორის მანძილის მაქსიმალურად შემცირებას გულისხმობს.
ამჟამად, CPO ჯერ კიდევ საწყის ეტაპზეა და კვლავ არსებობს ისეთი პრობლემები, როგორიცაა დაბალი მოსავლიანობა და მაღალი ტექნიკური მომსახურების ხარჯები, ხოლო ბაზარზე მხოლოდ რამდენიმე მწარმოებელს შეუძლია CPO-სთან დაკავშირებული პროდუქციის სრულად მიწოდება. მხოლოდ Broadcom-ს, Marvell-ს, Intel-ს და კიდევ რამდენიმე სხვა მოთამაშეს აქვს ბაზარზე სრულად საკუთრების უფლებით აღჭურვილი გადაწყვეტილებები.
გასულ წელს Marvell-მა VIA-LAST პროცესის გამოყენებით 2.5D CPO ტექნოლოგიის კომუტატორი წარადგინა. სილიკონის ოპტიკური ჩიპის დამუშავების შემდეგ, TSV მუშავდება OSAT-ის დამუშავების შესაძლებლობებით, შემდეგ კი ელექტრო ჩიპის ფლიპ-ჩიპი ემატება სილიკონის ოპტიკურ ჩიპს. 16 ოპტიკური მოდული და Marvell Teralynx7 კომუტატორის ჩიპი ერთმანეთთან არის დაკავშირებული PCB-ზე კომუტატორის შესაქმნელად, რომელსაც შეუძლია 12.8 ტერაბაიტ/წმ გადართვის სიჩქარის მიღწევა.
წლევანდელ OFC-ზე Broadcom-მა და Marvell-მა ასევე წარმოადგინეს 51.2 ტერაბაიტწამიანი კომუტატორის ჩიპების უახლესი თაობა, რომლებიც ოპტოელექტრონული თანაშეფუთვის ტექნოლოგიის გამოყენებით შეიქმნა.
Broadcom-ის CPO-ს უახლესი თაობის ტექნიკური დეტალებიდან დაწყებული, CPO 3D პაკეტით, პროცესის გაუმჯობესებით, უფრო მაღალი შეყვანის/გამოყვანის სიმკვრივის მისაღწევად, CPO-ს ენერგომოხმარება 5.5W/800G-მდე, ენერგოეფექტურობის კოეფიციენტი ძალიან კარგია და შესრულება ძალიან კარგია. ამავდროულად, Broadcom ასევე აღწევს 200Gbps-ის ერთტალღურ სიჩქარეს და 102.4T CPO-ს.
Cisco-მ ასევე გაზარდა ინვესტიციები CPO ტექნოლოგიაში და წლევანდელ OFC-ზე CPO პროდუქტის დემონსტრირება მოახდინა, სადაც ნაჩვენები იყო CPO ტექნოლოგიის დაგროვება და გამოყენება უფრო ინტეგრირებულ მულტიპლექსორ/დემულტიპლექსორზე. Cisco-მ განაცხადა, რომ ჩაატარებს CPO-ს საპილოტე დანერგვას 51.2 ტბ კომუტატორებში, რასაც მოჰყვება ფართომასშტაბიანი დანერგვა 102.4 ტბ კომუტატორის ციკლებში.
Intel-მა დიდი ხანია დანერგა CPO-ზე დაფუძნებული კომუტატორები და ბოლო წლებში Intel-მა განაგრძო თანამშრომლობა Ayar Labs-თან, რათა შეისწავლოს უფრო მაღალი გამტარუნარიანობის სიგნალის ურთიერთდაკავშირების გადაწყვეტილებების ერთობლივი შეფუთვა, რაც გზას უხსნის ოპტოელექტრონული ერთობლივი შეფუთვისა და ოპტიკური ურთიერთდაკავშირების მოწყობილობების მასობრივ წარმოებას.
მიუხედავად იმისა, რომ შესაერთებელი მოდულები კვლავ პირველი არჩევანია, CPO-ს მიერ შემოთავაზებული ენერგოეფექტურობის საერთო გაუმჯობესება სულ უფრო მეტ მწარმოებელს იზიდავს. LightCounting-ის მონაცემებით, CPO-ს გადაზიდვები მნიშვნელოვნად გაიზრდება 800G და 1.6T პორტებიდან, თანდათანობით გახდება კომერციულად ხელმისაწვდომი 2024 წლიდან 2025 წლამდე და მასშტაბურ მოცულობას შექმნის 2026 წლიდან 2027 წლამდე. ამავდროულად, CIR ვარაუდობს, რომ ფოტოელექტრული შეფუთვის ბაზრის შემოსავალი 2027 წელს 5.4 მილიარდ დოლარს მიაღწევს.
წელს, TSMC-მ განაცხადა, რომ Broadcom-თან, Nvidia-სთან და სხვა მსხვილ მომხმარებლებთან ერთად შეიმუშავებს სილიკონის ფოტონიკის ტექნოლოგიას, საერთო შეფუთვის ოპტიკურ კომპონენტებს CPO-ს და სხვა ახალ პროდუქტებს, ასევე 45 ნმ-დან 7 ნმ-მდე დამუშავების ტექნოლოგიას და განაცხადა, რომ მომავალი წლის მეორე ნახევარში, დაახლოებით 2025 წელს, დიდი შეკვეთების დაკმაყოფილება დაიწყება.
როგორც ინტერდისციპლინარული ტექნოლოგიური სფერო, რომელიც მოიცავს ფოტონურ მოწყობილობებს, ინტეგრირებულ სქემებს, შეფუთვას, მოდელირებასა და სიმულაციას, CPO ტექნოლოგია ასახავს ოპტოელექტრონული შერწყმის შედეგად გამოწვეულ ცვლილებებს და მონაცემთა გადაცემაში შეტანილი ცვლილებები უდავოდ რევოლუციურია. მიუხედავად იმისა, რომ CPO-ს გამოყენება დიდი ხნის განმავლობაში მხოლოდ დიდ მონაცემთა ცენტრებში შეიძლება შეინიშნოს, დიდი გამოთვლითი სიმძლავრისა და მაღალი გამტარუნარიანობის მოთხოვნების შემდგომი გაფართოებით, CPO ფოტოელექტრული თანადალუქვის ტექნოლოგია ახალ ბრძოლის ველად იქცა.
ჩანს, რომ CPO-ში მომუშავე მწარმოებლები ზოგადად თვლიან, რომ 2025 წელი იქნება საკვანძო კვანძი, რომელიც ასევე 102.4 ტერაბაიტ/წმ გაცვლითი კურსის მქონე კვანძია და ჩასადგმელი მოდულების ნაკლოვანებები კიდევ უფრო გაძლიერდება. მიუხედავად იმისა, რომ CPO-ს აპლიკაციები შეიძლება ნელა განვითარდეს, ოპტოელექტრონული თანაშეფუთვა უდავოდ მაღალი სიჩქარის, მაღალი გამტარუნარიანობის და დაბალი სიმძლავრის ქსელების მიღწევის ერთადერთი გზაა.
გამოქვეყნების დრო: 2024 წლის 2 აპრილი