CPO-ს ევოლუცია და პროგრესიოპტოელექტრონულიერთობლივი შეფუთვის ტექნოლოგია
ოპტოელექტრონული ერთობლივი შეფუთვა არ არის ახალი ტექნოლოგია, მისი განვითარება შეიძლება 1960-იან წლებამდე მივიჩნიოთ, მაგრამ ამ დროისთვის ფოტოელექტრონული შეფუთვა მხოლოდ მარტივი პაკეტია.ოპტოელექტრონული მოწყობილობებიერთად. 1990-იანი წლებისთვის, აღზევებასთან ერთადოპტიკური კომუნიკაციის მოდულიინდუსტრია, ფოტოელექტრული შეფუთვა დაიწყო გაჩენა. მაღალი გამოთვლითი სიმძლავრის და მაღალი გამტარუნარიანობის მოთხოვნის გამო ამ წელს, ფოტოელექტრული თანაშეფუთვა და მასთან დაკავშირებული ფილიალის ტექნოლოგია, კიდევ ერთხელ მიიპყრო დიდი ყურადღება.
ტექნოლოგიის განვითარებაში, თითოეულ ეტაპს ასევე აქვს სხვადასხვა ფორმები, 2.5D CPO-დან, რომელიც შეესაბამება 20/50Tb/s მოთხოვნას, 2.5D Chiplet CPO-მდე, რომელიც შეესაბამება 50/100Tb/s მოთხოვნას და საბოლოოდ რეალიზდება 3D CPO, რომელიც შეესაბამება 100Tb/s. განაკვეთი.
2.5D CPO პაკეტებსოპტიკური მოდულიდა ქსელის გადამრთველი ჩიპი იმავე სუბსტრატზე, რათა შეამციროს ხაზის მანძილი და გაზარდოს I/O სიმკვრივე, და 3D CPO პირდაპირ აკავშირებს ოპტიკურ IC-ს შუალედურ შრესთან, რათა მიაღწიოს I/O სიმაღლის ურთიერთდაკავშირებას 50um-ზე ნაკლები. მისი ევოლუციის მიზანი ძალიან ნათელია, რაც არის მაქსიმალურად შეამციროს მანძილი ფოტოელექტრული კონვერტაციის მოდულსა და ქსელის გადართვის ჩიპს შორის.
ამჟამად, CPO ჯერ კიდევ საწყის ეტაპზეა და ჯერ კიდევ არსებობს პრობლემები, როგორიცაა დაბალი მოსავლიანობა და მაღალი ტექნიკური ხარჯები, და რამდენიმე მწარმოებელს ბაზარზე შეუძლია სრულად უზრუნველყოს CPO დაკავშირებული პროდუქტები. მხოლოდ Broadcom-ს, Marvell-ს, Intel-ს და რამდენიმე სხვა მოთამაშეს აქვს სრულად საკუთრების გადაწყვეტილებები ბაზარზე.
Marvell-მა გასულ წელს წარადგინა 2.5D CPO ტექნოლოგიის შეცვლა VIA-LAST პროცესის გამოყენებით. სილიკონის ოპტიკური ჩიპის დამუშავების შემდეგ, TSV მუშავდება OSAT-ის დამუშავების შესაძლებლობით, შემდეგ კი ელექტრო ჩიპის ფლიპ-ჩიპი ემატება სილიკონის ოპტიკურ ჩიპს. 16 ოპტიკური მოდული და გადართვის ჩიპი Marvell Teralynx7 ერთმანეთთან არის დაკავშირებული PCB-ზე, რათა შექმნან გადამრთველი, რომელსაც შეუძლია მიაღწიოს გადართვის სიჩქარეს 12,8 ტბ/წმ.
წლევანდელ OFC-ზე Broadcom-მა და Marvell-მა ასევე აჩვენეს უახლესი თაობის 51.2Tbps გადამრთველი ჩიპები ოპტოელექტრონული თანაშეფუთვის ტექნოლოგიის გამოყენებით.
Broadcom-ის უახლესი თაობის CPO ტექნიკური დეტალებიდან, CPO 3D პაკეტი, პროცესის გაუმჯობესების გზით, უფრო მაღალი I/O სიმკვრივის მისაღწევად, CPO ენერგიის მოხმარება 5.5W/800G-მდე, ენერგოეფექტურობის კოეფიციენტი არის ძალიან კარგი შესრულება, ძალიან კარგი. ამავდროულად, Broadcom ასევე არღვევს ერთ ტალღას 200 Gbps და 102.4T CPO.
Cisco-მ ასევე გაზარდა ინვესტიცია CPO ტექნოლოგიაში და მოახდინა CPO პროდუქტის დემონსტრირება წლევანდელ OFC-ში, აჩვენა მისი CPO ტექნოლოგიის დაგროვება და გამოყენება უფრო ინტეგრირებულ მულტიპლექსერზე/დემულტიპლექსერზე. Cisco-მ განაცხადა, რომ ის განახორციელებს CPO-ის საპილოტე დანერგვას 51.2 ტბ გადამრთველებში, რასაც მოჰყვება ფართომასშტაბიანი მიღება 102.4 ტბ გადამრთველ ციკლებში.
Intel-მა დიდი ხანია დანერგა CPO-ზე დაფუძნებული გადამრთველები და ბოლო წლების განმავლობაში Intel-მა განაგრძო მუშაობა Ayar Labs-თან ერთად შეფუთული უფრო მაღალი გამტარუნარიანობის სიგნალის ურთიერთდაკავშირების გადაწყვეტილებების შესასწავლად, რაც გზას გაუხსნის ოპტოელექტრონული ერთობლივი შეფუთვისა და ოპტიკური ურთიერთდაკავშირების მოწყობილობების მასობრივ წარმოებას.
მიუხედავად იმისა, რომ ჩამრთველი მოდულები ჯერ კიდევ პირველი არჩევანია, ენერგოეფექტურობის მთლიანმა გაუმჯობესებამ, რაც CPO-მ შეიძლება მოიტანოს, უფრო და უფრო მეტი მწარმოებელი იზიდავს. LightCounting-ის თანახმად, CPO მიწოდება დაიწყებს მნიშვნელოვნად გაიზრდება 800G და 1.6T პორტებიდან, თანდათან დაიწყება კომერციულად ხელმისაწვდომი 2024 წლიდან 2025 წლამდე და ჩამოაყალიბებს ფართომასშტაბიან მოცულობას 2026 წლიდან 2027 წლამდე. ამავე დროს, CIR მოელის, რომ ფოტოელექტრული მთლიანი შეფუთვის საბაზრო შემოსავალი 2027 წელს 5,4 მილიარდ დოლარს მიაღწევს.
ამ წლის დასაწყისში TSMC-მ გამოაცხადა, რომ შეუერთდება Broadcom-ს, Nvidia-ს და სხვა მსხვილ მომხმარებლებს, რათა ერთობლივად განავითარონ სილიკონის ფოტონიკის ტექნოლოგია, საერთო შეფუთვის ოპტიკური კომპონენტები CPO და სხვა ახალი პროდუქტები, დამუშავების ტექნოლოგია 45 ნმ-დან 7 ნმ-მდე და განაცხადა, რომ ყველაზე სწრაფი მეორე ნახევარი. მომავალ წელს დაიწყო დიდი შეკვეთის დაკმაყოფილება, დაახლოებით 2025 წელს მოცულობის ეტაპამდე მიღწევა.
როგორც ინტერდისციპლინარული ტექნოლოგიის სფერო, რომელიც მოიცავს ფოტონიკურ მოწყობილობებს, ინტეგრირებულ სქემებს, შეფუთვას, მოდელირებას და სიმულაციას, CPO ტექნოლოგია ასახავს ცვლილებებს, რომლებიც გამოწვეულია ოპტოელექტრონული შერწყმით და მონაცემების გადაცემაში განხორციელებული ცვლილებები უდავოდ დივერსიულია. მიუხედავად იმისა, რომ CPO-ს გამოყენება შეიძლება მხოლოდ დიდი ხნის განმავლობაში ნახოთ დიდ მონაცემთა ცენტრებში, დიდი გამოთვლითი სიმძლავრის და მაღალი გამტარუნარიანობის მოთხოვნების შემდგომი გაფართოებით, CPO ფოტოელექტრული ერთობლივი დალუქვის ტექნოლოგია გახდა ახალი ბრძოლის ველად.
ჩანს, რომ CPO-ში მომუშავე მწარმოებლებს ზოგადად სჯერათ, რომ 2025 წელი იქნება საკვანძო კვანძი, რომელიც ასევე არის კვანძი 102.4 ტბ/წმ გაცვლითი კურსით, ხოლო ჩამრთველი მოდულების უარყოფითი მხარეები კიდევ უფრო გაძლიერდება. მიუხედავად იმისა, რომ CPO აპლიკაციები შეიძლება ნელა მოვიდეს, ოპტო-ელექტრონული ერთობლივი შეფუთვა უდავოდ არის ერთადერთი გზა მაღალი სიჩქარის, მაღალი გამტარუნარიანობის და დაბალი სიმძლავრის ქსელების მისაღწევად.
გამოქვეყნების დრო: აპრ-02-2024