Evoluzzjoni u progress tas-CPOoptoelettronikuteknoloġija tal-ko-ippakkjar
L-ippakkjar ko-elettroniku mhuwiex teknoloġija ġdida, l-iżvilupp tiegħu jista' jiġi rintraċċat lura għas-snin sittin, iżda bħalissa, l-ippakkjar ko-elettriku huwa biss pakkett sempliċi ta'apparati optoelettroniċiflimkien. Sas-snin disgħin, biż-żieda tal-modulu ta' komunikazzjoni ottikaFl-industrija, beda jitfaċċa l-co-packaging fotoelettriku. Biż-żieda qawwija fil-qawwa għolja tal-kompjuters u d-domanda għolja għall-bandwidth din is-sena, il-co-packaging fotoelettriku, u t-teknoloġija tal-fergħa relatata tiegħu, reġgħu rċevew ħafna attenzjoni.
Fl-iżvilupp tat-teknoloġija, kull stadju għandu wkoll forom differenti, minn 2.5D CPO li jikkorrispondi għal domanda ta' 20/50Tb/s, għal 2.5D Chiplet CPO li jikkorrispondi għal domanda ta' 50/100Tb/s, u fl-aħħar jirrealizzaw 3D CPO li jikkorrispondi għal rata ta' 100Tb/s.
Il-pakketti tas-CPO 2.5D humamodulu ottiku...u ċ-ċippa tas-swiċċ tan-netwerk fuq l-istess sottostrat biex tqassar id-distanza tal-linja u żżid id-densità tal-I/O, u s-CPO 3D jgħaqqad direttament l-IC ottiku mas-saff intermedju biex jikseb l-interkonnessjoni tal-pitch tal-I/O ta' inqas minn 50um. L-għan tal-evoluzzjoni tiegħu huwa ċar ħafna, li huwa li tnaqqas id-distanza bejn il-modulu ta' konverżjoni fotoelettrika u ċ-ċippa tas-swiċċjar tan-netwerk kemm jista' jkun.
Fil-preżent, is-CPO għadu fil-bidu tiegħu, u għad hemm problemi bħal rendiment baxx u spejjeż għoljin ta' manutenzjoni, u ftit manifatturi fis-suq jistgħu jipprovdu bis-sħiħ prodotti relatati mas-CPO. Broadcom, Marvell, Intel, u numru żgħir ta' atturi oħra biss għandhom soluzzjonijiet kompletament proprjetarji fis-suq.
Is-sena l-oħra, Marvell introduċiet swiċċ bit-teknoloġija CPO 2.5D bl-użu tal-proċess VIA-LAST. Wara li ċ-ċippa ottika tas-silikon tiġi pproċessata, it-TSV tiġi pproċessata bil-kapaċità tal-ipproċessar tal-OSAT, u mbagħad iċ-ċippa elettrika flip-chip tiżdied maċ-ċippa ottika tas-silikon. 16-il modulu ottiku u ċ-ċippa tal-iswiċċjar Marvell Teralynx7 huma interkonnessi fuq il-PCB biex jiffurmaw swiċċ, li jista' jikseb rata ta' swiċċjar ta' 12.8Tbps.
Fl-OFC ta’ din is-sena, Broadcom u Marvell urew ukoll l-aħħar ġenerazzjoni ta’ ċipep tas-swiċċ ta’ 51.2Tbps bl-użu tat-teknoloġija tal-ippakkjar konġunt optoelettroniku.
Mill-aħħar ġenerazzjoni ta' dettalji tekniċi tas-CPO ta' Broadcom, il-pakkett CPO 3D permezz tat-titjib tal-proċess biex tinkiseb densità ogħla ta' I/O, il-konsum tal-enerġija tas-CPO għal 5.5W/800G, il-proporzjon tal-effiċjenza enerġetika huwa tajjeb ħafna u l-prestazzjoni hija tajba ħafna. Fl-istess ħin, Broadcom qed tkisser ukoll għal mewġa waħda ta' 200Gbps u 102.4T CPO.
Cisco żiedet ukoll l-investiment tagħha fit-teknoloġija tas-CPO, u għamlet dimostrazzjoni tal-prodott tas-CPO fl-OFC ta’ din is-sena, fejn uriet l-akkumulazzjoni u l-applikazzjoni tat-teknoloġija tas-CPO tagħha fuq multiplexer/demultiplexer aktar integrat. Cisco qalet li se twettaq skjerament pilota tas-CPO fi swiċċijiet ta’ 51.2Tb, segwit minn adozzjoni fuq skala kbira f’ċikli ta’ swiċċijiet ta’ 102.4Tb.
Intel ilha tintroduċi swiċċijiet ibbażati fuq is-CPO, u f'dawn l-aħħar snin Intel kompliet taħdem ma' Ayar Labs biex tesplora soluzzjonijiet ta' interkonnessjoni ta' sinjali b'bandwidth ogħla ppakkjati flimkien, u b'hekk wittiet it-triq għall-produzzjoni tal-massa ta' apparati optoelettroniċi ta' ppakkjar flimkien u interkonnessjoni ottika.
Għalkemm il-moduli li jistgħu jitwaħħlu għadhom l-ewwel għażla, it-titjib ġenerali fl-effiċjenza enerġetika li jista' jġib is-CPO ġibed aktar u aktar manifatturi. Skont LightCounting, il-konsenji tas-CPO se jibdew jiżdiedu b'mod sinifikanti minn portijiet ta' 800G u 1.6T, jibdew ikunu disponibbli kummerċjalment gradwalment mill-2024 sal-2025, u jiffurmaw volum fuq skala kbira mill-2026 sal-2027. Fl-istess ħin, is-CIR tistenna li d-dħul mis-suq tal-ippakkjar totali fotoelettriku se jilħaq $5.4 biljun fl-2027.
Aktar kmieni din is-sena, TSMC ħabbret li se tingħaqad ma' Broadcom, Nvidia u klijenti kbar oħra biex tiżviluppa flimkien teknoloġija fotonika tas-silikon, komponenti ottiċi tal-ippakkjar komuni CPO u prodotti ġodda oħra, teknoloġija tal-proċess minn 45nm sa 7nm, u qalet li t-tieni nofs l-aktar mgħaġġel tas-sena d-dieħla beda jilħaq l-ordni kbira, madwar l-2025 biex jilħaq l-istadju tal-volum.
Bħala qasam teknoloġiku interdixxiplinari li jinvolvi apparati fotoniċi, ċirkwiti integrati, ippakkjar, immudellar u simulazzjoni, it-teknoloġija CPO tirrifletti l-bidliet li ġabet magħha l-fużjoni optoelettronika, u l-bidliet li ġabet magħha t-trażmissjoni tad-dejta huma bla dubju sovversivi. Għalkemm l-applikazzjoni tas-CPO tista' tidher biss f'ċentri tad-dejta kbar għal żmien twil, bl-espansjoni ulterjuri tal-qawwa tal-kompjuters kbira u r-rekwiżiti għoljin tal-bandwidth, it-teknoloġija tal-ko-siġill fotoelettriku tas-CPO saret kamp ta' battalja ġdid.
Jista' jidher li l-manifatturi li jaħdmu fis-CPO ġeneralment jemmnu li l-2025 se jkun nodu ewlieni, li huwa wkoll nodu b'rata ta' skambju ta' 102.4Tbps, u l-iżvantaġġi tal-moduli li jistgħu jitwaħħlu se jiġu amplifikati aktar. Għalkemm l-applikazzjonijiet tas-CPO jistgħu jiġu bil-mod, il-ko-ippakkjar opto-elettroniku huwa bla dubju l-uniku mod biex jinkisbu netwerks b'veloċità għolja, bandwidth għolja u enerġija baxxa.
Ħin tal-posta: 02 ta' April 2024