Evolution och framsteg av CPO-optoelektronisk samförpackningsteknik del två

Evolution och framsteg av CPOoptoelektronisksamförpackningsteknik

Optoelektronisk sampackning är inte en ny teknik, den är utveckling kan spåras tillbaka till 1960-talet, men för närvarande är fotoelektrisk sampackning bara ett enkelt paket medoptoelektroniska enhetertillsammans. Vid 1990 -talet, med uppkomsten avoptisk kommunikationsmodulBransch, fotoelektrisk kopiering började dyka upp. Med utblåsningen av hög datorkraft och efterfrågan på hög bandbredd i år har fotoelektrisk sampackning och dess relaterade filialteknologi återigen fått mycket uppmärksamhet.
Vid teknikutvecklingen har varje steg också olika former, från 2,5D CPO motsvarande 20/50TB/s efterfrågan, till 2,5D Chiplet CPO motsvarande 50/100TB/s efterfrågan, och slutligen inse 3D CPO motsvarande 100 TB/s -hastighet.

2.5D CPO -paketenoptisk moduloch nätverksomkopplaren på samma substrat för att förkorta linjetavståndet och öka I/O -densiteten, och 3D -CPO ansluter direkt den optiska IC till mellanlagret för att uppnå sammankopplingen av I/O -tonhöjden på mindre än 50um. Målet med dess utveckling är mycket tydligt, vilket är att minska avståndet mellan den fotoelektriska omvandlingsmodulen och nätverksomkopplingschipet så mycket som möjligt.
För närvarande är CPO fortfarande i sin barndom, och det finns fortfarande problem som låga avkastning och höga underhållskostnader, och få tillverkare på marknaden kan helt tillhandahålla CPO -relaterade produkter. Endast Broadcom, Marvell, Intel och en handfull andra spelare har helt egenutvecklade lösningar på marknaden.
Marvell introducerade en 2,5D CPO-teknikomkopplare med hjälp av VIA-Last-processen förra året. Efter att Silicon Optical Chip bearbetas bearbetas TSV med bearbetningsförmågan hos OSAT, och sedan läggs det elektriska chipflip-chipet till det optiska kiselchipet. 16 Optiska moduler och omkoppling av chip Marvell Teralynx7 är sammankopplade på PCB för att bilda en switch, som kan uppnå en växlingshastighet på 12,8 ton.

Vid årets OFC demonstrerade Broadcom och Marvell också den senaste generationen av 51,2Tbps switch chips med optoelektronisk sampackningsteknik.
Från Broadcoms senaste generation av CPO -tekniska detaljer, CPO 3D -paket genom förbättringen av processen för att uppnå en högre I/O -densitet, CPO -kraftförbrukning till 5,5W/800G, energieffektivitetsförhållandet är mycket bra prestanda är mycket bra. Samtidigt bryter Broadcom också till en enda våg på 200 Gbps och 102,4T CPO.
Cisco har också ökat sin investering i CPO -teknik och gjort en CPO -produktdemonstration i årets OFC, vilket visar sin CPO -teknikansamling och tillämpning på en mer integrerad multiplexer/demultiplexer. Cisco sa att den kommer att genomföra en pilotutplacering av CPO i 51,2TB-switchar, följt av storskalig adoption i 102,4TB-switchcykler
Intel har länge introducerat CPO-baserade switchar, och under de senaste åren har Intel fortsatt att arbeta med Ayar Labs för att utforska samförpackade högre bandbreddssignalförbindelser, vilket banar vägen för massproduktionen av optoelektroniska sampakning och optiska sammankopplingsenheter.
Även om pluggbara moduler fortfarande är det första valet, har den totala förbättringen av energieffektivitet som CPO kan ta med sig mer och fler tillverkare. Enligt LightContering kommer CPO-leveranser att börja öka avsevärt från 800 g- och 1,6T-portar, gradvis börjar vara kommersiellt tillgängliga från 2024 till 2025, och bildar en storskalig volym från 2026 till 2027. Samtidigt förväntar sig CIR att marknadsintäkterna för fotoelektrisk totalförpackning kommer att nå 5,4 miljarder dollar under 2027.

Tidigare i år tillkännagav TSMC att det kommer att gå samman med Broadcom, NVIDIA och andra stora kunder för att gemensamt utveckla kiselfotonikteknik, vanliga förpackningsoptiska komponenter CPO och andra nya produkter, processteknologi från 45 nm till 7nm och sa att den snabbaste andra halvan av nästa år började möta den stora ordningen, 2025 eller så att nå volymstadiet.
Som ett tvärvetenskapligt teknikfält som involverar fotoniska enheter, integrerade kretsar, förpackningar, modellering och simulering återspeglar CPO -teknik de förändringar som har med sig av optoelektronisk fusion, och de förändringar som ges till dataöverföring är utan tvekan subversiva. Även om tillämpningen av CPO endast kan ses i stora datacentra under lång tid, med ytterligare utvidgning av stor datorkraft och höga bandbreddkrav, har CPO-fotoelektrisk co-sejteknologi blivit ett nytt slagfält.
Det kan ses att tillverkare som arbetar i CPO i allmänhet tror att 2025 kommer att vara en nyckelnod, som också är en nod med en växelkurs på 102,4 tbps, och nackdelarna med pluggbara moduler kommer att förstärkas ytterligare. Även om CPO-applikationer kan komma långsamt, är opto-elektronisk samförpackning utan tvekan det enda sättet att uppnå nätverk med hög hastighet, hög bandbredd och låg effekt.