אבולוציה והתקדמות CPOאופטו -אלקטרוניטכנולוגיית אריזה משותפת
אריזות משותפות של אופטו-אלקטרוניות אינן טכנולוגיה חדשה, ניתן לאתר את פיתוחם לשנות השישים, אך בשלב זה, אריזת משותפת פוטו-אלקטרונית היא רק חבילה פשוטה שלמכשירים אופטו -אלקטרונייםיַחַד. בשנות התשעים, עם עלייתו שלמודול תקשורת אופטיהתעשייה, החליפה הפוטואלקטרית החלה להופיע. עם פיצוץ כוח המחשוב הגבוה והביקוש לרוחב הפס הגבוה השנה, אריזות משותפות פוטו-אלקטרוניות וטכנולוגיית הסניפים הקשורה שלה, קיבלה שוב הרבה תשומת לב.
בפיתוח הטכנולוגיה, לכל שלב יש גם צורות שונות, מ- CPO 2.5D המתאים לביקוש של 20/50TB/s, ועד CPO של 2.5D CHIPLET המתאים לביקוש של 50/100TB/S, ולבסוף לממש CPO 3D המתאים לשיעור 100TB/S.
ה- CPO 2.5d אורז אתמודול אופטיושבב מתג הרשת באותו מצע כדי לקצר את מרחק הקו ולהגדיל את צפיפות הקלט/פלט, וה- CPO התלת -ממדי מחבר ישירות את ה- IC האופטי לשכבת המתווך כדי להשיג את הקשר בין מגרש הקלט/פלט של פחות מ- 50UM. מטרת ההתפתחות שלה ברורה מאוד, שהיא לצמצם את המרחק בין מודול ההמרה הפוטואלקטרי לבין שבב החלפת הרשת ככל האפשר.
נכון לעכשיו, CPO עדיין בחיתוליו, ועדיין קיימות בעיות כמו תשואה נמוכה ועלויות תחזוקה גבוהות, ומעט יצרנים בשוק יכולים לספק מוצרים הקשורים ל- CPO באופן מלא. רק לברודקום, מארוול, אינטל וקומץ שחקנים אחרים יש פתרונות קנייניים לחלוטין בשוק.
מארוול הציגה מתג טכנולוגי CPO 2.5D באמצעות התהליך של ה- Via-LAST בשנה שעברה. לאחר עיבוד השבב האופטי הסיליקון, ה- TSV מעובד עם יכולת העיבוד של OSAT, ואז מתווסף שבב ההפוך החשמלי לשבב האופטי הסיליקון. 16 מודולים אופטיים ומיתוג שבב מארוול Teralynx7 קשורים זה לזה ב- PCB ליצירת מתג, שיכול להשיג קצב מיתוג של 12.8Tbps.
ב- OFC השנה, ברודקום ומארוול הדגימו גם את הדור האחרון של שבבי מתגים של 51.2TBPS באמצעות טכנולוגיית אריזת משותפת של OptoElectronic.
מהדור האחרון של Broadcom של פרטים טכניים של CPO, חבילת CPO 3D באמצעות שיפור התהליך להשגת צפיפות קלט/פלט גבוהה יותר, צריכת חשמל של CPO ל- 5.5W/800G, יחס יעילות האנרגיה הוא ביצועים טובים מאוד. יחד עם זאת, ברודקום פורץ גם לגל יחיד של 200 ג'יגה -סיביות ו- 102.4T CPO.
סיסקו גם הגדילה את השקעה בטכנולוגיית CPO, והפגינה הפגנת מוצר CPO ב- OFC השנה, ומציגה את הצטברות הטכנולוגיה והיישום שלה ב- CPO על מרבב/demultiplexer משולב יותר. סיסקו נמסר כי היא תנהל פריסת טייס של CPO במתגי 51.2TB, ואחריה אימוץ בקנה מידה גדול במחזורי מתג 102.4TB
אינטל הציגה זה מכבר מתגים מבוססי CPO, ובשנים האחרונות המשיכה אינטל לעבוד עם מעבדות אייר כדי לחקור פתרונות קשרים בין אותות רוחב פס גבוהים יותר, ולסלל את הדרך לייצור המוני של אריזות משותפות אופטו-אלקטרוניות ומכשירים בין-קשר אופטיים.
למרות שמודולים הניתנים לחיגוג הם עדיין הבחירה הראשונה, השיפור הכולל של יעילות האנרגיה ש- CPO יכול להביא משך יותר ויותר יצרנים. על פי LightCouning, משלוחי CPO יתחילו לעלות משמעותית מנמלי 800 גרם ו- 1.6T, בהדרגה יתחילו להיות זמינים מסחרית משנת 2024 עד 2025, וייצרו נפח רחב היקף משנת 2026 עד 2027. יחד עם זאת, CIR מצפה כי הכנסות השוק של אריזות פוטו-אלקטרוניות יגיעו לטיפול ב- 2027 $.
מוקדם יותר השנה הודיעה TSMC כי היא תצטרף ל- Hands עם Broadcom, NVIDIA ולקוחות גדולים אחרים לפיתוח משותף של טכנולוגיית פוטוניקה של סיליקון, אריזת רכיבים אופטיים נפוצים CPO ומוצרים חדשים אחרים, טכנולוגיית תהליכים מ -45 ננומטר עד 7 ננם, ואמרה כי המחצית השנייה המהירה ביותר של השנה הבאה לעמוד בהזמנה הגדולה, 2025 לערך כדי להגיע לשלב הנפח.
כתחום טכנולוגי בין תחומי הכולל מכשירים פוטוניים, מעגלים משולבים, אריזה, דוגמנות וסימולציה, טכנולוגיית CPO משקפת את השינויים שהביאו היתוך אופטואלקטרוני, והשינויים שהובאו להעברת נתונים הם ללא ספק חתרניים. למרות שניתן לראות את היישום של CPO רק במרכזי נתונים גדולים במשך זמן רב, עם הרחבה נוספת של כוח מחשוב גדול ודרישות רוחב פס גבוהות, טכנולוגיית CPO פוטו-אלקטרונית-חותם משותפת הפכה לשדה קרב חדש.
ניתן לראות כי יצרנים העובדים ב- CPO מאמינים בדרך כלל כי 2025 יהיה צומת מפתח, שהוא גם צומת עם שער חליפין של 102.4tbps, והחסרונות של מודולים הניתנים לחיגוג יוגברו עוד יותר. למרות שיישומי CPO עשויים להגיע לאט, אריזת משותפת אופטו-אלקטרונית היא ללא ספק הדרך היחידה להשיג רוחב פס גבוה, רוחב פס גבוה ורשתות כוח נמוכות.
זמן הודעה: אפריל -02-2024