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

Ebolusyon at pag-unlad ng CPOoptoelectronicteknolohiya ng co-packaging

Ang optoelectronic co-packaging ay hindi isang bagong teknolohiya, ang pag-unlad nito ay maaaring masubaybayan noong 1960s, ngunit sa ngayon, ang photoelectric co-packaging ay isang simpleng pakete lamang ngoptoelectronic na mga aparatomagkasama. Pagsapit ng 1990s, sa pag-usbong ngoptical na module ng komunikasyonindustriya, nagsimulang lumitaw ang photoelectric copackaging. Sa blowout ng mataas na computing power at mataas na bandwidth demand sa taong ito, ang photoelectric co-packaging, at ang kaugnay nitong teknolohiyang sangay, 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 demand, hanggang sa 2.5D Chiplet CPO na tumutugma sa 50/100Tb/s demand, at sa wakas ay napagtanto ang 3D CPO na katumbas ng 100Tb/s rate.

Ang 2.5D CPO packages angoptical moduleat ang network switch chip sa parehong substrate upang paikliin ang distansya ng linya at pataasin ang density ng I/O, at direktang ikinokonekta ng 3D CPO ang optical IC sa intermediary layer upang makamit ang interconnection ng I/O pitch na mas mababa sa 50um. Ang layunin ng ebolusyon nito ay napakalinaw, na bawasan ang distansya sa pagitan ng photoelectric conversion module at 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 ilang mga tagagawa sa merkado ang maaaring ganap na magbigay ng mga produktong nauugnay sa CPO. Tanging ang Broadcom, Marvell, Intel, at ilang iba pang manlalaro ang may ganap na pagmamay-ari na mga solusyon sa merkado.
Ipinakilala ni Marvell ang isang 2.5D CPO technology switch gamit ang VIA-LAST na proseso noong nakaraang taon. Matapos maproseso ang silicon optical chip, ang TSV ay naproseso na may kakayahan sa pagproseso ng OSAT, at pagkatapos ay idinagdag ang electrical chip flip-chip sa silicon optical chip. 16 optical modules at switching chip Marvell Teralynx7 ay magkakaugnay sa PCB upang bumuo ng 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 Broadcom ng mga teknikal na detalye ng CPO, CPO 3D package sa pamamagitan ng pagpapabuti ng proseso upang makamit ang mas mataas na density ng I/O, CPO power consumption hanggang 5.5W/800G, ang ratio ng kahusayan ng enerhiya ay napakahusay na pagganap ay napakahusay. Kasabay nito, ang Broadcom ay pumapasok din sa isang alon na 200Gbps at 102.4T CPO.
Pinataas din ng Cisco ang pamumuhunan nito sa teknolohiya ng CPO, at gumawa ng demonstrasyon ng produkto ng CPO sa OFC ngayong taon, na nagpapakita ng akumulasyon at aplikasyon ng teknolohiyang CPO nito sa isang mas pinagsamang multiplexer/demultiplexer. Sinabi ng Cisco na magsasagawa ito ng pilot deployment ng CPO sa 51.2Tb switch, na susundan ng malakihang pag-aampon sa 102.4Tb switch cycles
Matagal nang ipinakilala ng Intel ang mga switch na nakabatay sa CPO, at sa nakalipas na mga taon, patuloy na nakikipagtulungan ang Intel sa Ayar Labs upang galugarin ang mga co-packaged na mas mataas na bandwidth signal interconnection solution, na nagbibigay daan para sa mass production ng optoelectronic co-packaging at optical interconnect device.
Bagama't ang mga pluggable module pa rin ang unang pagpipilian, ang pangkalahatang pagpapabuti ng kahusayan sa enerhiya na maaaring dalhin ng CPO ay nakaakit ng higit pang mga tagagawa. Ayon sa LightCounting, ang mga pagpapadala ng CPO ay magsisimulang tumaas nang malaki mula sa 800G at 1.6T port, unti-unting magsisimulang maging komersyal mula 2024 hanggang 2025, at bubuo ng malakihang dami mula 2026 hanggang 2027. Kasabay nito, inaasahan ng CIR na ang Ang kita sa merkado ng photoelectric na kabuuang packaging ay aabot sa $5.4 bilyon sa 2027.

Sa unang bahagi ng taong ito, inihayag ng TSMC na makikipagtulungan ito sa Broadcom, Nvidia at iba pang malalaking customer upang sama-samang 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 dami.
Bilang isang interdisciplinary na larangan ng teknolohiya na kinasasangkutan ng mga photonic device, integrated circuit, packaging, pagmomodelo at simulation, ang teknolohiya ng CPO ay sumasalamin sa mga pagbabagong dala ng optoelectronic fusion, at ang mga pagbabagong dinala sa paghahatid ng data ay walang alinlangan na subersibo. Bagama't ang paggamit ng CPO ay maaari lamang makita sa malalaking data center sa mahabang panahon, sa karagdagang pagpapalawak ng malaking kapangyarihan sa pag-compute at mataas na pangangailangan ng bandwidth, ang CPO photoelectric co-seal na teknolohiya 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 pangunahing node, na isa ring node na may exchange rate na 102.4Tbps, at ang mga disadvantages ng mga pluggable na module ay higit na lalakas. Bagama't maaaring mabagal ang pagdating ng mga CPO application, walang alinlangan na ang opto-electronic na co-packaging ay ang tanging paraan upang makamit ang mataas na bilis, mataas na bandwidth at mababang power network.