Ebolusyon at pag-unlad ng teknolohiya ng CPO optoelectronic co-packaging Ikalawang Bahagi

Ebolusyon at pag-unlad ng CPOoptoelektronikoteknolohiya ng co-packaging

Ang optoelectronic co-packaging ay hindi isang bagong teknolohiya, ang pag-unlad nito ay maaaring masubaybayan pabalik sa dekada 1960, ngunit sa panahong ito, ang photoelectric co-packaging ay isa lamang simpleng pakete ngmga aparatong optoelektronikomagkasama. Pagsapit ng dekada 1990, kasabay ng pag-usbong ngmodyul ng komunikasyong optikalSa industriya, nagsimulang umusbong ang photoelectric copackaging. Dahil sa paglakas ng mataas na computing power at mataas na demand sa bandwidth ngayong taon, ang photoelectric co-packaging, at ang kaugnay nitong sangay ng teknolohiya, ay muling nakatanggap ng maraming atensyon.
Sa pag-unlad ng teknolohiya, ang bawat yugto ay mayroon ding iba't ibang anyo, mula sa 2.5D CPO na katumbas ng 20/50Tb/s na demand, hanggang sa 2.5D Chiplet CPO na katumbas ng 50/100Tb/s na demand, at sa huli ay ang 3D CPO na katumbas ng 100Tb/s na rate.

Ang 2.5D CPO ay naglalaman ngmodyul na optikalat ang network switch chip sa parehong substrate upang paikliin ang distansya ng linya at dagdagan ang I/O density, at ang 3D CPO ay direktang nagkokonekta sa optical IC sa intermediary layer upang makamit ang pagkakabit ng I/O pitch na mas mababa sa 50um. Napakalinaw ng layunin ng ebolusyon nito, na siyang bawasan ang distansya sa pagitan ng photoelectric conversion module at ng network switching chip hangga't maaari.
Sa kasalukuyan, ang CPO ay nasa simula pa lamang, at mayroon pa ring mga problema tulad ng mababang ani at mataas na gastos sa pagpapanatili, at kakaunti lamang ang mga tagagawa sa merkado ang maaaring ganap na makapagbigay ng mga produktong may kaugnayan sa CPO. Tanging ang Broadcom, Marvell, Intel, at ilang iba pang kumpanya ang may ganap na pagmamay-ari na mga solusyon sa merkado.
Ipinakilala ng Marvell ang isang 2.5D CPO technology switch gamit ang prosesong VIA-LAST noong nakaraang taon. Matapos maproseso ang silicon optical chip, ang TSV ay pinoproseso gamit ang kakayahan sa pagproseso ng OSAT, at pagkatapos ay idinaragdag ang electrical chip flip-chip sa silicon optical chip. 16 na optical module at switching chip na Marvell Teralynx7 ang magkakaugnay sa PCB upang bumuo ng isang switch, na maaaring makamit ang switching rate na 12.8Tbps.

Sa OFC ngayong taon, ipinakita rin ng Broadcom at Marvell ang pinakabagong henerasyon ng 51.2Tbps switch chips gamit ang optoelectronic co-packaging technology.
Mula sa pinakabagong henerasyon ng mga detalyeng teknikal ng CPO ng Broadcom, ang CPO 3D package ay pinahusay ang proseso upang makamit ang mas mataas na I/O density, ang pagkonsumo ng kuryente ng CPO ay umabot sa 5.5W/800G, at ang mahusay na energy efficiency ratio ay napakahusay. Kasabay nito, ang Broadcom ay nakakaabot din sa isang alon ng 200Gbps at 102.4T CPO.
Dinagdagan din ng Cisco ang pamumuhunan nito sa teknolohiya ng CPO, at nagsagawa ng demonstrasyon ng produktong CPO sa OFC ngayong taon, na nagpapakita ng akumulasyon at aplikasyon ng teknolohiya ng CPO nito sa isang mas integrated multiplexer/demultiplexer. Sinabi ng Cisco na magsasagawa ito ng pilot deployment ng CPO sa 51.2Tb switch, na susundan ng malawakang pag-aampon sa 102.4Tb switch cycles.
Matagal nang ipinakilala ng Intel ang mga switch na nakabatay sa CPO, at sa mga nakaraang taon, patuloy na nakikipagtulungan ang Intel sa Ayar Labs upang galugarin ang mga co-packaged na solusyon sa higher bandwidth signal interconnection, na nagbubukas ng daan para sa malawakang produksyon ng mga optoelectronic co-packaging at optical interconnect device.
Bagama't ang mga pluggable module pa rin ang unang pagpipilian, ang pangkalahatang pagpapabuti sa kahusayan ng enerhiya na maaaring maidulot ng CPO ay nakaakit ng mas maraming tagagawa. Ayon sa LightCounting, ang mga kargamento ng CPO ay magsisimulang tumaas nang malaki mula sa 800G at 1.6T port, unti-unting magsisimulang maging komersyal na available mula 2024 hanggang 2025, at bubuo ng isang malawakang volume mula 2026 hanggang 2027. Kasabay nito, inaasahan ng CIR na ang kita sa merkado ng photoelectric total packaging ay aabot sa $5.4 bilyon sa 2027.

Mas maaga sa taong ito, inanunsyo ng TSMC na makikipagtulungan ito sa Broadcom, Nvidia at iba pang malalaking customer upang magkasamang bumuo ng teknolohiya ng silicon photonics, mga karaniwang packaging optical component na CPO at iba pang mga bagong produkto, teknolohiya ng proseso mula 45nm hanggang 7nm, at sinabi na ang pinakamabilis na ikalawang kalahati ng susunod na taon ay nagsimulang matugunan ang malaking order, 2025 o higit pa upang maabot ang yugto ng lakas ng tunog.
Bilang isang interdisiplinaryong larangan ng teknolohiya na kinasasangkutan ng mga photonic device, integrated circuit, packaging, modeling at simulation, ang teknolohiya ng CPO ay sumasalamin sa mga pagbabagong dulot ng optoelectronic fusion, at ang mga pagbabagong dulot sa paghahatid ng datos ay walang alinlangang subersibo. Bagama't ang aplikasyon ng CPO ay makikita lamang sa malalaking data center sa mahabang panahon, dahil sa karagdagang paglawak ng malaking computing power at mataas na bandwidth requirements, ang teknolohiya ng CPO photoelectric co-seal ay naging isang bagong larangan ng digmaan.
Makikita na ang mga tagagawa na nagtatrabaho sa CPO sa pangkalahatan ay naniniwala na ang 2025 ay magiging isang mahalagang node, na isa ring node na may exchange rate na 102.4Tbps, at ang mga disbentaha ng mga pluggable module ay lalong lalala. Bagama't maaaring mabagal ang pagdating ng mga aplikasyon ng CPO, ang opto-electronic co-packaging ay walang alinlangang ang tanging paraan upang makamit ang mataas na bilis, mataas na bandwidth at mababang power network.