Vývoj a vývoj CPOoptoelektronickétechnologie společného balení
Optoelektronické společné balení není nová technologie, jeho vývoj lze vysledovat až do 60. let minulého století, ale v současné době je fotoelektrické balení pouze jednoduchým balíkemoptoelektronická zařízeníspolu. V 90. letech 20. století se vzestupemoptický komunikační modulv průmyslu se začalo objevovat fotoelektrické copackaging. S prudkým nárůstem vysokého výpočetního výkonu a velkou poptávkou po šířce pásma v tomto roce se fotoelektrickému společnému balení a souvisejícím oborovým technologiím opět dostalo velké pozornosti.
Ve vývoji technologie má každá fáze také různé formy, od 2,5D CPO odpovídající poptávce 20/50 Tb/s, po 2,5D Chiplet CPO odpovídající poptávce 50/100 Tb/s, a nakonec realizovat 3D CPO odpovídající 100 Tb/s. hodnotit.
2.5D CPO balíoptický modula síťový přepínací čip na stejném substrátu pro zkrácení vzdálenosti linky a zvýšení I/O hustoty a 3D CPO přímo spojuje optický IC s mezivrstvou, aby bylo dosaženo vzájemného propojení I/O rozteče menší než 50 um. Cíl jeho evoluce je velmi jasný, a to co nejvíce zmenšit vzdálenost mezi fotoelektrickým konverzním modulem a síťovým spínacím čipem.
V současné době je CPO stále v plenkách a stále existují problémy, jako je nízký výnos a vysoké náklady na údržbu, a jen málo výrobců na trhu může plně poskytovat produkty související s CPO. Pouze Broadcom, Marvell, Intel a hrstka dalších hráčů má na trhu plně proprietární řešení.
Marvell minulý rok představil 2,5D technologický přepínač CPO využívající proces VIA-LAST. Po zpracování křemíkového optického čipu je TSV zpracován se schopností zpracování OSAT a poté je ke křemíkovému optickému čipu přidán flip-chip elektrického čipu. 16 optických modulů a přepínací čip Marvell Teralynx7 jsou propojeny na desce plošných spojů a tvoří přepínač, který může dosáhnout rychlosti přepínání 12,8 Tbps.
Na letošním OFC Broadcom a Marvell také předvedly nejnovější generaci přepínacích čipů 51,2 Tbps využívající technologii optoelektronického co-packagingu.
Od Broadcom nejnovější generace technických detailů CPO, CPO 3D balíček přes vylepšení procesu k dosažení vyšší I/O hustoty, CPO spotřeba energie na 5,5W/800G, poměr energetické účinnosti je velmi dobrý, výkon je velmi dobrý. Zároveň Broadcom také proráží na jedinou vlnu 200 Gbps a 102,4T CPO.
Společnost Cisco také zvýšila své investice do technologie CPO a na letošním OFC předvedla produkt CPO, který ukazuje akumulaci a aplikaci technologie CPO na integrovanějším multiplexeru/demultiplexeru. Společnost Cisco uvedla, že provede pilotní nasazení CPO v 51,2 TB přepínačích, po kterém bude následovat rozsáhlé zavedení v cyklech 102,4 TB
Společnost Intel již dlouho představila přepínače založené na CPO a v posledních letech Intel pokračovala ve spolupráci s laboratoří Ayar Labs na prozkoumání společně zabalených řešení pro propojení signálů s vyšší šířkou pásma, čímž připravila cestu pro hromadnou výrobu optoelektronických zařízení pro společné balení a optických propojovacích zařízení.
Ačkoli jsou zásuvné moduly stále první volbou, celkové zlepšení energetické účinnosti, které CPO může přinést, přitahuje stále více výrobců. Podle LightCounting začnou dodávky CPO výrazně narůstat z portů 800G a 1,6T, postupně začnou být komerčně dostupné od roku 2024 do roku 2025 a vytvoří velký objem od roku 2026 do roku 2027. Zároveň CIR očekává, že Tržní tržby z fotoelektrických obalů dosáhnou v roce 2027 5,4 miliardy dolarů.
Začátkem tohoto roku společnost TSMC oznámila, že se spojí se společnostmi Broadcom, Nvidia a dalšími velkými zákazníky, aby společně vyvíjeli technologii křemíkové fotoniky, společné obalové optické komponenty CPO a další nové produkty, technologii zpracování od 45nm do 7nm, a uvedla, že nejrychlejší druhá polovina příštího roku začaly plnit velkou zakázku, zhruba v roce 2025 dosáhnout objemové fáze.
Jako interdisciplinární technologická oblast zahrnující fotonická zařízení, integrované obvody, balení, modelování a simulaci odráží technologie CPO změny, které přináší optoelektronická fúze, a změny, které přináší přenos dat, jsou nepochybně podvratné. Ačkoli je aplikace CPO po dlouhou dobu k vidění pouze ve velkých datových centrech, s dalším rozšiřováním velkého výpočetního výkonu a požadavků na vysokou šířku pásma se technologie fotoelektrického co-seal CPO stala novým bojištěm.
Je vidět, že výrobci pracující v CPO se obecně domnívají, že klíčovým uzlem bude rok 2025, což je také uzel s kurzem 102,4Tbps a nevýhody zásuvných modulů budou ještě umocněny. Přestože aplikace CPO mohou přicházet pomalu, optoelektronické společné balení je nepochybně jediným způsobem, jak dosáhnout vysokorychlostních sítí s velkou šířkou pásma a nízkou spotřebou.
Čas odeslání: duben-02-2024