Evolución y progreso de CPOoptoelectrónicoTecnología de empaquetado
Optoelectronic Co-empaquetado no es una tecnología nueva, su desarrollo se remonta a la década de 1960, pero en este momento, el copaceo fotoeléctrico es solo un paquete simple dedispositivos optoelectrónicosjuntos. En la década de 1990, con el surgimiento delmódulo de comunicación ópticaIndustria, el copago fotoeléctrico comenzó a surgir. Con el reventón de la alta potencia informática y la alta demanda de ancho de banda este año, el copacardamiento fotoeléctrico y su tecnología de sucursal relacionada, una vez más ha recibido mucha atención.
En el desarrollo de la tecnología, cada etapa también tiene diferentes formas, desde 2.5D CPO correspondiente a la demanda de 20/50TB/s, a un CPO de Chiplet 2.5D correspondiente a 50/100TB/S demanda, y finalmente realiza un CPO 3D correspondiente a una tasa de 100TB/S.
Los paquetes de CPO 2.5D elmódulo ópticoy el chip de interruptor de red en el mismo sustrato para acortar la distancia de línea y aumentar la densidad de E/S, y el CPO 3D conecta directamente el IC óptico a la capa intermedia para lograr la interconexión de la tapa de E/S de menos de 50um. El objetivo de su evolución es muy claro, lo que es reducir la distancia entre el módulo de conversión fotoeléctrica y el chip de conmutación de red tanto como sea posible.
En la actualidad, CPO todavía está en su infancia, y todavía hay problemas como costos de bajo rendimiento y altos costos de mantenimiento, y pocos fabricantes en el mercado pueden proporcionar completamente productos relacionados con el CPO. Solo Broadcom, Marvell, Intel y un puñado de otros jugadores tienen soluciones totalmente patentadas en el mercado.
Marvell introdujo un interruptor de tecnología CPO 2.5D utilizando el proceso Via-Last el año pasado. Después de procesar el chip óptico de silicio, el TSV se procesa con la capacidad de procesamiento de OSAT, y luego se agrega el chip de chips eléctrico al chip óptico de silicio. 16 módulos ópticos y chip de conmutación Marvell Teralynx7 están interconectados en la PCB para formar un interruptor, lo que puede lograr una velocidad de conmutación de 12.8Tbps.
En la OFC de este año, Broadcom y Marvell también demostraron la última generación de chips de interruptor 51.2TBPS utilizando tecnología de empaquetación optoelectrónica.
Desde la última generación de detalles técnicos de CPO de Broadcom, el paquete CPO 3D a través de la mejora del proceso para lograr una mayor densidad de E/S, el consumo de energía de CPO a 5.5W/800 g, la relación de eficiencia energética es muy bueno es muy bueno. Al mismo tiempo, Broadcom también está rompiendo una sola ola de 200 Gbps y 102.4t CPO.
Cisco también ha aumentado su inversión en tecnología CPO e realizó una demostración de productos CPO en la OFC de este año, que muestra su acumulación y aplicación de tecnología CPO en un multiplexor/demultiplexor más integrado. Cisco dijo que llevará a cabo un despliegue piloto de CPO en interruptores de 51.2tb, seguido de una adopción a gran escala en ciclos de interruptores de 102.4tb
Intel ha introducido durante mucho tiempo interruptores basados en CPO, y en los últimos años Intel ha seguido trabajando con Ayar Labs para explorar soluciones de interconexión de señal de ancho de banda más alta copenadas, allanando el camino para la producción en masa de un empaquetado optoelectrónico y dispositivos de interconexión óptica.
Aunque los módulos conectables siguen siendo la primera opción, la mejora general de la eficiencia energética que puede traer CPO ha atraído a más y más fabricantes. Según la cuenta de la luz, los envíos de CPO comenzarán a aumentar significativamente de los puertos 800G y 1.6T, comenzarán gradualmente a estar disponibles comercialmente de 2024 a 2025, y formará un volumen a gran escala de 2026 a 2027. Al mismo tiempo, CIR espera que los ingresos del mercado de los envases totales fotoeléctricos alcanzarán los $ 5.4 billón de $ 5.4 en 2027.
A principios de este año, TSMC anunció que se unirá a Broadcom, Nvidia y otros grandes clientes para desarrollar conjuntamente la tecnología de fotónica de silicio, los componentes ópticos de empaque CPO y otros productos nuevos, la tecnología de procesos de 45 nm a 7 nm, y dijo que la segunda mitad más rápida del próximo año comenzó a cumplir con el gran orden, 2025 más o menos para alcanzar la etapa de volumen.
Como un campo de tecnología interdisciplinaria que involucra dispositivos fotónicos, circuitos integrados, envasado, modelado y simulación, la tecnología CPO refleja los cambios traídos por la fusión optoelectrónica, y los cambios traídos a la transmisión de datos son indudablemente subversivos. Aunque la aplicación de CPO solo se puede ver en grandes centros de datos durante mucho tiempo, con la expansión adicional de la gran potencia informática y los requisitos de alto ancho de banda, la tecnología co-sellina fotoeléctrica CPO se ha convertido en un nuevo campo de batalla.
Se puede ver que los fabricantes que trabajan en CPO generalmente creen que 2025 será un nodo clave, que también es un nodo con un tipo de cambio de 102.4tbps, y las desventajas de los módulos conectables se amplificarán aún más. Aunque las aplicaciones CPO pueden llegar lentamente, el copenaje optoelectrónico es, sin duda, la única forma de lograr redes de alta velocidad, ancho de banda y baja potencia.
Tiempo de publicación: Abr-02-2024