Mageuzi na maendeleo ya teknolojia ya ufungashaji wa pamoja wa CPO na optoelectronic Sehemu ya pili

Mageuzi na maendeleo ya CPOoptoelectronicteknolojia ya kufungasha pamoja

Ufungashaji wa pamoja wa optoelectronic si teknolojia mpya, maendeleo yake yanaweza kufuatiliwa nyuma hadi miaka ya 1960, lakini kwa wakati huu, ufungashaji wa pamoja wa photoelectric ni kifurushi rahisi tu chavifaa vya optoelectronicpamoja. Kufikia miaka ya 1990, huku kuibuka kwamoduli ya mawasiliano ya machoKatika sekta ya utengenezaji wa picha, ufungashaji wa picha ulianza kujitokeza. Kwa kuongezeka kwa nguvu kubwa ya kompyuta na mahitaji makubwa ya kipimo data mwaka huu, ufungashaji wa picha, na teknolojia yake ya matawi yanayohusiana, umepokea umakini mwingi tena.
Katika maendeleo ya teknolojia, kila hatua pia ina aina tofauti, kuanzia 2.5D CPO inayolingana na mahitaji ya 20/50Tb/s, hadi 2.5D Chiplet CPO inayolingana na mahitaji ya 50/100Tb/s, na hatimaye kufikia 3D CPO inayolingana na kiwango cha 100Tb/s.

CPO ya 2.5D hufungashamoduli ya machona chipu ya swichi ya mtandao kwenye substrate hiyo hiyo ili kufupisha umbali wa mstari na kuongeza msongamano wa I/O, na CPO ya 3D huunganisha moja kwa moja IC ya macho na safu ya kati ili kufikia muunganisho wa lami ya I/O ya chini ya 50um. Lengo la mageuko yake ni wazi sana, ambayo ni kupunguza umbali kati ya moduli ya ubadilishaji wa fotoelektri na chipu ya swichi ya mtandao iwezekanavyo.
Kwa sasa, CPO bado ni changa, na bado kuna matatizo kama vile mavuno ya chini na gharama kubwa za matengenezo, na wazalishaji wachache sokoni wanaweza kutoa bidhaa zinazohusiana na CPO kikamilifu. Ni Broadcom, Marvell, Intel, na wachezaji wengine wachache pekee ndio wana suluhisho za umiliki kamili sokoni.
Marvell ilianzisha swichi ya teknolojia ya CPO ya 2.5D kwa kutumia mchakato wa VIA-LAST mwaka jana. Baada ya chipu ya macho ya silicon kusindikwa, TSV inasindikwa kwa uwezo wa usindikaji wa OSAT, na kisha chipu ya umeme ya chip flip-chip inaongezwa kwenye chipu ya macho ya silicon. Moduli 16 za macho na chipu ya kubadilisha Marvell Teralynx7 zimeunganishwa kwenye PCB ili kuunda swichi, ambayo inaweza kufikia kiwango cha ubadilishaji cha 12.8Tbps.

Katika OFC ya mwaka huu, Broadcom na Marvell pia walionyesha kizazi kipya cha chipsi za kubadilishia zenye ujazo wa Tbps 51.2 kwa kutumia teknolojia ya ufungashaji wa pamoja wa optoelectronic.
Kutoka kwa kizazi kipya cha Broadcom cha maelezo ya kiufundi ya CPO, kifurushi cha CPO 3D kupitia uboreshaji wa mchakato ili kufikia msongamano wa juu wa I/O, matumizi ya nguvu ya CPO hadi 5.5W/800G, uwiano wa ufanisi wa nishati ni mzuri sana utendaji ni mzuri sana. Wakati huo huo, Broadcom pia inapita hadi wimbi moja la 200Gbps na 102.4T CPO.
Cisco pia imeongeza uwekezaji wake katika teknolojia ya CPO, na imefanya maonyesho ya bidhaa ya CPO katika OFC ya mwaka huu, ikionyesha mkusanyiko na matumizi ya teknolojia ya CPO kwenye multiplexer/demultiplexer iliyojumuishwa zaidi. Cisco ilisema itafanya majaribio ya kupeleka CPO katika swichi za 51.2Tb, ikifuatiwa na kupitishwa kwa kiwango kikubwa katika mizunguko ya swichi ya 102.4Tb.
Intel imeanzisha swichi zinazotegemea CPO kwa muda mrefu, na katika miaka ya hivi karibuni Intel imeendelea kufanya kazi na Ayar Labs ili kuchunguza suluhisho za muunganisho wa mawimbi ya kipimo data cha juu zilizofungashwa pamoja, na hivyo kutengeneza njia ya uzalishaji mkubwa wa vifaa vya ufungashaji wa pamoja wa optoelectronic na vifaa vya muunganisho wa macho.
Ingawa moduli zinazoweza kuchomekwa bado ni chaguo la kwanza, uboreshaji wa jumla wa ufanisi wa nishati ambao CPO inaweza kuleta umevutia wazalishaji wengi zaidi. Kulingana na LightCounting, usafirishaji wa CPO utaanza kuongezeka kwa kiasi kikubwa kutoka milango ya 800G na 1.6T, hatua kwa hatua utaanza kupatikana kibiashara kuanzia 2024 hadi 2025, na kuunda kiasi kikubwa kuanzia 2026 hadi 2027. Wakati huo huo, CIR inatarajia kwamba mapato ya soko ya jumla ya vifungashio vya photoelectric yatafikia dola bilioni 5.4 mwaka wa 2027.

Mapema mwaka huu, TSMC ilitangaza kwamba itashirikiana na Broadcom, Nvidia na wateja wengine wakubwa ili kuendeleza kwa pamoja teknolojia ya fotoniki ya silikoni, vipengele vya kawaida vya macho vya ufungashaji CPO na bidhaa zingine mpya, teknolojia ya usindikaji kutoka 45nm hadi 7nm, na ilisema kwamba nusu ya pili ya haraka zaidi ya mwaka ujao ilianza kukidhi agizo kubwa, au zaidi ya 2025 kufikia hatua ya ujazo.
Kama uwanja wa teknolojia ya taaluma mbalimbali unaohusisha vifaa vya fotoniki, saketi zilizounganishwa, vifungashio, uundaji wa modeli na uigaji, teknolojia ya CPO inaonyesha mabadiliko yanayoletwa na muunganiko wa optoelectronic, na mabadiliko yanayoletwa kwenye upitishaji wa data bila shaka ni ya kupindukia. Ingawa matumizi ya CPO yanaweza kuonekana tu katika vituo vikubwa vya data kwa muda mrefu, pamoja na upanuzi zaidi wa nguvu kubwa ya kompyuta na mahitaji ya juu ya kipimo data, teknolojia ya CPO ya muhuri wa pamoja wa fotoelectric imekuwa uwanja mpya wa vita.
Inaweza kuonekana kwamba watengenezaji wanaofanya kazi katika CPO kwa ujumla wanaamini kwamba 2025 itakuwa nodi muhimu, ambayo pia ni nodi yenye kiwango cha ubadilishaji cha 102.4Tbps, na hasara za moduli zinazoweza kuchomekwa zitaongezwa zaidi. Ingawa programu za CPO zinaweza kuja polepole, ufungashaji wa pamoja wa kielektroniki bila shaka ndiyo njia pekee ya kufikia mitandao ya kasi ya juu, kipimo data cha juu na nguvu ya chini.