CPO-ийн хувьсал ба дэвшилоптоэлектроникхамт савлах технологи
Оптоэлектроник хамт савлах нь шинэ технологи биш бөгөөд хөгжлийг нь 1960-аад оноос эхтэй гэж үзэж болох ч энэ үед фотоэлектрик хамт савлах нь зүгээр л энгийн багц юм.оптоэлектроник төхөөрөмжүүдхамтдаа. 1990-ээд он гэхэд өсөлттэй хамтоптик холбооны модульЭнэ жил өндөр тооцооллын хүчин чадал болон өндөр зурвасын өргөн эрэлт хэрэгцээ огцом буурсантай холбогдуулан фотоэлектрик хамтын сав баглаа боодол болон түүнтэй холбоотой салбарын технологи дахин нэг удаа ихээхэн анхаарал татаж байна.
Технологийн хөгжилд үе шат бүр өөр өөр хэлбэртэй байдаг бөгөөд 20/50Tb/s эрэлтэд харгалзах 2.5D CPO-оос эхлээд 50/100Tb/s эрэлтэд харгалзах 2.5D Chiplet CPO хүртэл, эцэст нь 100Tb/s хурдад харгалзах 3D CPO-г бий болгодог.
2.5D CPO нь дараах багцуудыг агуулдагоптик модульмөн шугамын зайг богиносгож, I/O нягтралыг нэмэгдүүлэхийн тулд сүлжээний шилжүүлэгч чипийг ижил суурь дээр байрлуулсан бөгөөд 3D CPO нь оптик IC-ийг завсрын давхаргатай шууд холбож, 50 мкм-ээс бага I/O давирхайг холбосон. Үүний хувьслын зорилго нь маш тодорхой бөгөөд энэ нь фотоэлектрик хувиргах модуль болон сүлжээний шилжүүлэгч чипийн хоорондох зайг аль болох багасгах явдал юм.
Одоогийн байдлаар CPO нь эхэн үедээ байгаа бөгөөд бага ургац, өндөр засвар үйлчилгээний зардал зэрэг асуудлууд байсаар байгаа бөгөөд зах зээл дээр CPO-той холбоотой бүтээгдэхүүнийг бүрэн хангаж чадах үйлдвэрлэгчид цөөхөн байна. Зөвхөн Broadcom, Marvell, Intel болон бусад цөөн хэдэн тоглогчид л зах зээл дээр бүрэн өмчийн шийдлүүдтэй байна.
Marvell компани өнгөрсөн жил VIA-LAST процессыг ашиглан 2.5D CPO технологийн унтраалгыг нэвтрүүлсэн. Цахиурын оптик чипийг боловсруулсны дараа TSV-г OSAT-ийн боловсруулах чадвараар боловсруулж, дараа нь цахилгаан чипийн эргэдэг чипийг цахиурын оптик чип дээр нэмнэ. 16 оптик модуль болон Marvell Teralynx7 унтраалга чипийг хэлхээний самбар дээр холбож, 12.8Tbps шилжүүлэлтийн хурдтай унтраалга үүсгэх боломжтой.
Энэ жилийн OFC үзэсгэлэн дээр Broadcom болон Marvell компаниуд оптоэлектроник хамт савлах технологийг ашиглан хамгийн сүүлийн үеийн 51.2Tbps шилжүүлэгч чипийг үзүүлэв.
Broadcom-ын хамгийн сүүлийн үеийн CPO техникийн дэлгэрэнгүй мэдээллээс эхлээд CPO 3D багцыг сайжруулснаар I/O нягтралыг нэмэгдүүлэх, CPO-ийн эрчим хүчний хэрэглээг 5.5W/800G болгож, эрчим хүчний үр ашгийн харьцаа маш сайн бөгөөд гүйцэтгэл нь маш сайн байна. Үүний зэрэгцээ Broadcom нь 200Gbps болон 102.4T CPO гэсэн нэг давалгаанд хүрч байна.
Cisco нь мөн CPO технологид оруулсан хөрөнгө оруулалтаа нэмэгдүүлж, энэ жилийн OFC үзэсгэлэнд CPO бүтээгдэхүүний үзүүлбэр үзүүлж, CPO технологийн хуримтлал болон хэрэглээг илүү нэгдсэн мультиплексор/демультиплексор дээр харуулсан. Cisco нь 51.2Tb шилжүүлэгч дээр CPO-г туршилтын байдлаар байршуулж, дараа нь 102.4Tb шилжүүлэгчийн циклийг өргөн хүрээнд нэвтрүүлэх болно гэж мэдэгдэв.
Intel нь CPO дээр суурилсан унтраалга нэвтрүүлсээр удаж байгаа бөгөөд сүүлийн жилүүдэд Intel нь Ayar Labs-тай хамтран өндөр зурвасын өргөнтэй дохионы холболтын шийдлүүдийг хамтран багцалсан байдлаар судалж, оптоэлектроник багцалсан болон оптик холболтын төхөөрөмжүүдийг олноор үйлдвэрлэх замыг нээж байна.
Хэдийгээр залгагдаж болох модулиуд нь эхний сонголт хэвээр байгаа ч CPO-ийн авчирч чадах эрчим хүчний үр ашгийн ерөнхий сайжруулалт нь улам олон үйлдвэрлэгчдийг татаж байна. LightCounting-ийн мэдээлснээр, CPO-ийн тээвэрлэлт 800G болон 1.6T портуудаас мэдэгдэхүйц нэмэгдэж, 2024-2025 онуудад аажмаар худалдаанд гарч эхлэх бөгөөд 2026-2027 онуудад томоохон хэмжээний хэмжээ бий болно. Үүний зэрэгцээ CIR нь фотоэлектрик нийт сав баглаа боодлын зах зээлийн орлого 2027 онд 5.4 тэрбум долларт хүрнэ гэж тооцоолж байна.
Энэ оны эхээр TSMC нь Broadcom, Nvidia болон бусад томоохон үйлчлүүлэгчидтэй хамтран цахиурын фотоник технологи, нийтлэг сав баглаа боодлын оптик бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн CPO болон бусад шинэ бүтээгдэхүүн, 45nm-ээс 7nm хүртэлх технологийн процессыг хамтран хөгжүүлэхээ мэдэгдэж, ирэх оны хоёрдугаар хагаст хамгийн хурдан буюу 2025 он гэхэд эзлэхүүний түвшинд хүрэх томоохон захиалгыг биелүүлж эхэлнэ гэж мэдэгджээ.
Фотоник төхөөрөмж, интеграл хэлхээ, сав баглаа боодол, загварчлал, симуляцийг хамарсан салбар дундын технологийн салбар болох CPO технологи нь оптоэлектроник нэгдлийн улмаас үүссэн өөрчлөлтийг тусгасан бөгөөд өгөгдөл дамжуулахад оруулсан өөрчлөлтүүд нь эргэлзээгүй сөрөг нөлөөтэй юм. CPO-ийн хэрэглээг зөвхөн томоохон өгөгдлийн төвүүдэд удаан хугацаанд ажиглаж болох ч том тооцооллын хүчин чадал, өндөр зурвасын өргөний шаардлагын цар хүрээ өргөжиж байгаатай холбогдуулан CPO фотоэлектрик хамтарсан битүүмжлэх технологи нь шинэ тулааны талбар болж байна.
CPO-д ажилладаг үйлдвэрлэгчид 2025 он гол зангилаа байх болно гэж ерөнхийдөө үзэж байгаа бөгөөд энэ нь мөн 102.4 Тбит/с солилцооны хурдтай зангилаа бөгөөд залгагдаж болох модулиудын сул талууд улам бүр нэмэгдэх болно. CPO-ийн хэрэглээ удаан байж болох ч оптоэлектроник хамт савлах нь өндөр хурдтай, өндөр зурвасын өргөнтэй, бага чадлын сүлжээнд хүрэх цорын ганц арга зам гэдэгт эргэлзэхгүй байна.
Нийтэлсэн цаг: 2024 оны 4-р сарын 2