CPOren bilakaera eta aurrerapenaoptoelektronikoaontziratze bateratuko teknologia
Optoelektronikoki ontziratzea ez da teknologia berria, bere garapena 1960ko hamarkadara atzera daiteke, baina une honetan, ontziratze fotoelektrikoa ontzi soil bat besterik ez da.gailu optoelektronikoakelkarrekin. 1990eko hamarkadarako, -ren gorakadarekinkomunikazio optikoko moduluaindustrian, ontziratze fotoelektrikoa agertzen hasi zen. Aurten konputazio-ahalmen handiaren eta banda-zabalera handiaren eskariaren eztanda dela eta, ontziratze fotoelektrikoak eta harekin lotutako adar-teknologiak arreta handia jaso dute berriro ere.
Teknologiaren garapenean, etapa bakoitzak forma desberdinak ditu, 20/50 Tb/s-ko eskariari dagokion 2.5D CPOtik hasi eta 50/100 Tb/s-ko eskariari dagokion 2.5D Chiplet CPOraino, eta azkenik, 100 Tb/s-ko abiadurari dagokion 3D CPOra iristea.
2.5D CPO-k pakete hau dauka:modulu optikoaeta sareko kommutadore-txipa substratu berean lerro-distantzia laburtzeko eta I/O dentsitatea handitzeko, eta 3D CPOak IC optikoa zuzenean konektatzen du tarteko geruzara, I/O pausoaren 50um baino gutxiagoko interkonexioa lortzeko. Bere bilakaeraren helburua oso argia da, hau da, bihurketa fotoelektrikoaren moduluaren eta sareko kommutadore-txiparen arteko distantzia ahalik eta gehien murriztea.
Gaur egun, CPO oraindik hastapenetan dago, eta oraindik ere arazoak daude, hala nola errendimendu baxua eta mantentze-kostu handiak, eta merkatuan dauden fabrikatzaile gutxik eman ditzakete CPOrekin lotutako produktuak guztiz. Broadcom, Marvell, Intel eta beste jokalari gutxi batzuek baino ez dituzte merkatuan irtenbide guztiz jabedunak.
Marvell-ek VIA-LAST prozesua erabiliz 2.5D CPO teknologiako etengailu bat aurkeztu zuen iaz. Siliziozko txipa optikoa prozesatu ondoren, TSV OSAT-en prozesatzeko gaitasunarekin prozesatzen da, eta ondoren txipa elektrikoaren flip-chip-a gehitzen zaio siliziozko txipa optikoari. 16 modulu optiko eta Marvell Teralynx7 kommutazio-txipa PCBan elkarri lotuta daude etengailu bat osatzeko, eta horrek 12.8 Tbps-ko kommutazio-tasa lor dezake.
Aurtengo OFC-n, Broadcom-ek eta Marvell-ek 51.2 Tbps-ko etengailu txipen azken belaunaldia ere erakutsi zuten, optoelektronikoki ko-ontziratzeko teknologia erabiliz.
Broadcom-en CPOren azken belaunaldiko xehetasun teknikoetatik hasita, CPO 3D paketearen hobekuntzaren bidez I/O dentsitate handiagoa lortzeko, CPOren energia-kontsumoa 5.5W/800G-ra iritsiz, energia-eraginkortasun erlazioa oso ona da eta errendimendua oso ona da. Aldi berean, Broadcom-ek 200Gbps-ko eta 102.4T CPOren olatu bakarrera iristen ari da.
Ciscok CPO teknologian duen inbertsioa handitu du, eta aurtengo OFC-n CPO produktuaren erakustaldi bat egin du, bere CPO teknologiaren metaketa eta multiplexer/demultiplexer integratuago batean duen aplikazioa erakutsiz. Ciscok esan du CPOren hedapen pilotu bat egingo duela 51,2 Tb-ko etengailuetan, eta ondoren, eskala handian, 102,4 Tb-ko etengailu zikloetan.
Intelek aspaldi aurkeztu zituen CPO oinarritutako etengailuak, eta azken urteotan Intelek Ayar Labsekin lanean jarraitu du banda-zabalera handiko seinaleen interkonexio-irtenbideak aztertzeko, optoelektronikoki bateratutako ontziratze eta interkonexio optikoko gailuen ekoizpen masiborako bidea zabalduz.
Modulu konektagarriak lehen aukera diren arren, CPOk ekar dezakeen energia-eraginkortasunaren hobekuntza orokorrak gero eta fabrikatzaile gehiago erakarri ditu. LightCounting-en arabera, CPO bidalketak nabarmen handitzen hasiko dira 800G eta 1.6T portuetatik, pixkanaka komertzialki eskuragarri egongo dira 2024tik 2025era, eta bolumen handia osatuko dute 2026tik 2027ra. Aldi berean, CIR-ek aurreikusten du ontzi fotoelektriko osoen merkatu-sarrerak 5.400 milioi dolarretara iritsiko direla 2027an.
Aurten, TSMC-k iragarri zuen Broadcom, Nvidia eta beste bezero handi batzuekin elkartuko zela siliziozko fotonika teknologia, CPO osagai optiko arruntak eta beste produktu berriak, 45nm-tik 7nm-ra bitarteko prozesu teknologia elkarrekin garatzeko, eta esan zuen datorren urteko bigarren seihileko azkarrena eskaera handia betetzen hasiko zela, 2025 inguruan bolumen fasera iristeko.
Gailu fotonikoak, zirkuitu integratuak, ontziratzea, modelatzea eta simulazioa barne hartzen dituen diziplina anitzeko teknologia-eremu gisa, CPO teknologiak fusio optoelektronikoak ekarritako aldaketak islatzen ditu, eta datuen transmisioan ekarritako aldaketak, zalantzarik gabe, iraultzaileak dira. CPOren aplikazioa denbora luzez datu-zentro handietan bakarrik ikus daitekeen arren, konputazio-potentzia handiaren eta banda-zabalera handiko eskakizunen hedapenarekin, CPO zigilu fotoelektrikoaren teknologia gudu-zelai berri bihurtu da.
Ikus daiteke CPOan lan egiten duten fabrikatzaileek, oro har, uste dutela 2025a nodo gako bat izango dela, eta hori ere 102,4 Tbps-ko truke-tasa duen nodoa dela, eta modulu konektagarrien desabantailak are gehiago areagotuko direla. CPO aplikazioak poliki etor daitezkeen arren, opto-elektronikoen bateratze-paketea da, zalantzarik gabe, abiadura handiko, banda-zabalera handiko eta potentzia txikiko sareak lortzeko modu bakarra.
Argitaratze data: 2024ko apirilaren 2a