CPO evolyutsiyasi va rivojlanishioptoelektronikbirgalikda qadoqlash texnologiyasi
Optoelektronik qo'shma qadoqlash yangi texnologiya emas, uning rivojlanishi 1960-yillarga borib taqaladi, ammo hozirgi vaqtda fotoelektr qo'shma qadoqlash shunchaki oddiy paketdiroptoelektron qurilmalarbirgalikda. 1990-yillarga kelib, yuksalishi bilanoptik aloqa modulisanoatda fotoelektr qo'shma qadoqlash paydo bo'la boshladi. Bu yil yuqori hisoblash quvvati va yuqori o'tkazish qobiliyatiga talabning keskin o'sishi bilan fotoelektr qo'shma qadoqlash va unga bog'liq tarmoq texnologiyalari yana bir bor katta e'tiborga sazovor bo'ldi.
Texnologiyaning rivojlanishida har bir bosqich turli shakllarga ega, 20/50Tb/s talabga mos keladigan 2,5D CPO dan 50/100Tb/s talabga mos keladigan 2,5D Chiplet CPO gacha va nihoyat 100Tb/s tezlikka mos keladigan 3D CPO ni amalga oshirish mumkin.
2.5D CPO quyidagilarni paketlaydioptik modulva tarmoq kommutatsiya chipi chiziq masofasini qisqartirish va kirish/chiqish zichligini oshirish uchun bir xil substratda, va 3D CPO optik ICni to'g'ridan-to'g'ri oraliq qatlamga ulaydi va 50 um dan kam kirish/chiqish oralig'ining o'zaro bog'liqligiga erishiladi. Uning evolyutsiyasining maqsadi juda aniq, ya'ni fotoelektrik konversiya moduli va tarmoq kommutatsiya chipi orasidagi masofani iloji boricha kamaytirish.
Hozirgi vaqtda CPO hali ham boshlang'ich bosqichda va past rentabellik va yuqori texnik xizmat ko'rsatish xarajatlari kabi muammolar hali ham mavjud va bozorda CPO bilan bog'liq mahsulotlarni to'liq taqdim eta oladigan ishlab chiqaruvchilar kam. Faqat Broadcom, Marvell, Intel va boshqa bir nechta o'yinchilar bozorda to'liq mulkiy yechimlarga ega.
Marvell o'tgan yili VIA-LAST jarayonidan foydalangan holda 2.5D CPO texnologiyasini taqdim etdi. Kremniy optik chipi qayta ishlangandan so'ng, TSV OSAT qayta ishlash qobiliyati bilan qayta ishlanadi va keyin elektr chipining flip-chipi kremniy optik chipiga qo'shiladi. 16 ta optik modul va Marvell Teralynx7 kommutatsiya chipi 12,8 Tbit/s kommutatsiya tezligiga erishish uchun kommutatorni hosil qilish uchun PCBda bir-biriga ulangan.
Bu yilgi OFC ko'rgazmasida Broadcom va Marvell shuningdek, optoelektronik qo'shma qadoqlash texnologiyasidan foydalangan holda 51,2 Tbit/s tezlikdagi eng so'nggi avlod kommutator chiplarini namoyish etdilar.
Broadcomning eng so'nggi avlod CPO texnik tafsilotlaridan boshlab, CPO 3D paketi orqali yuqori I/O zichligiga erishish uchun jarayonni takomillashtirish orqali CPO quvvat sarfi 5,5W/800G gacha, energiya samaradorligi koeffitsienti juda yaxshi, ishlash juda yaxshi. Shu bilan birga, Broadcom ham 200Gbps va 102,4T CPO yagona to'lqiniga o'tmoqda.
Cisco shuningdek, CPO texnologiyasiga investitsiyalarini oshirdi va bu yilgi OFC ko'rgazmasida CPO mahsulotini namoyish qildi, unda CPO texnologiyasining to'planishi va yanada integratsiyalashgan multipleksor/demultipleksorda qo'llanilishini namoyish etdi. Cisco 51,2 Tb kommutatorlarda CPOni sinovdan o'tkazishini, so'ngra 102,4 Tb kommutatsiya sikllarida keng ko'lamda joriy etishini aytdi.
Intel uzoq vaqtdan beri CPO asosidagi kommutatorlarni joriy qilib kelmoqda va so'nggi yillarda Intel Ayar Labs bilan birgalikda yuqori o'tkazuvchanlikdagi signallarni birlashtirish yechimlarini o'rganish ustida ishlashni davom ettirdi va bu optoelektronik birlashtirish va optik o'zaro bog'liqlik qurilmalarining ommaviy ishlab chiqarilishiga yo'l ochib berdi.
Ulanadigan modullar hali ham birinchi tanlov bo'lsa-da, CPO olib kelishi mumkin bo'lgan umumiy energiya samaradorligini oshirish tobora ko'proq ishlab chiqaruvchilarni jalb qilmoqda. LightCounting ma'lumotlariga ko'ra, CPO yetkazib berish 800G va 1.6T portlaridan sezilarli darajada o'sishni boshlaydi, 2024 yildan 2025 yilgacha asta-sekin tijorat maqsadlarida foydalanish mumkin bo'ladi va 2026 yildan 2027 yilgacha keng ko'lamli hajmni tashkil qiladi. Shu bilan birga, CIR fotoelektrik umumiy qadoqlash bozor daromadi 2027 yilda 5,4 milliard dollarga yetishini kutmoqda.
Joriy yil boshida TSMC Broadcom, Nvidia va boshqa yirik mijozlar bilan birgalikda kremniy fotonika texnologiyasini, umumiy qadoqlash optik komponentlari CPO va boshqa yangi mahsulotlarni, 45 nm dan 7 nm gacha bo'lgan jarayonlar texnologiyasini birgalikda ishlab chiqish uchun qo'llarini birlashtirishini e'lon qildi va kelgusi yilning ikkinchi yarmida eng tezkor ravishda 2025 yilga kelib hajm bosqichiga yetib borish uchun katta buyurtmani bajarish boshlanganini aytdi.
Fotonik qurilmalar, integral mikrosxemalar, qadoqlash, modellashtirish va simulyatsiyani o'z ichiga olgan fanlararo texnologiya sohasi sifatida CPO texnologiyasi optoelektronik sintez natijasida yuzaga kelgan o'zgarishlarni aks ettiradi va ma'lumotlar uzatishga olib kelgan o'zgarishlar, shubhasiz, buzg'unchi hisoblanadi. CPO qo'llanilishi faqat yirik ma'lumotlar markazlarida uzoq vaqt davomida kuzatilishi mumkin bo'lsa-da, katta hisoblash quvvati va yuqori o'tkazish qobiliyati talablarining yanada kengayishi bilan CPO fotoelektrik qo'shma muhr texnologiyasi yangi jang maydoniga aylandi.
Ko'rinib turibdiki, CPOda ishlaydigan ishlab chiqaruvchilar odatda 2025-yil asosiy tugun bo'ladi, deb hisoblashadi, bu ham 102,4 Tbit/s almashinuv tezligiga ega tugundir va ulanadigan modullarning kamchiliklari yanada kuchayadi. CPO ilovalari sekinlashishi mumkin bo'lsa-da, optoelektronik qo'shma qadoqlash, shubhasiz, yuqori tezlik, yuqori o'tkazish qobiliyati va past quvvatli tarmoqlarga erishishning yagona yo'li hisoblanadi.
Nashr vaqti: 2024-yil 2-aprel