Evolusjon og fremgang av CPO optoelektronisk co-packaging teknologi Del to

Evolusjon og fremgang av CPOoptoelektronisksampakkingsteknologi

Optoelektronisk sampakking er ikke en ny teknologi, dens utvikling kan spores tilbake til 1960-tallet, men på dette tidspunktet er fotoelektrisk sampakking bare en enkel pakke medoptoelektroniske enhetersammen. På 1990-tallet, med fremveksten avoptisk kommunikasjonsmodulindustrien begynte fotoelektrisk sampakking å dukke opp. Med utblåsningen av høy datakraft og høy etterspørsel etter båndbredde i år, har fotoelektrisk co-emballasje, og tilhørende grenteknologi, igjen fått mye oppmerksomhet.
I utviklingen av teknologi har hvert trinn også forskjellige former, fra 2.5D CPO tilsvarende 20/50Tb/s etterspørsel, til 2.5D Chiplet CPO tilsvarende 50/100Tb/s etterspørsel, og til slutt realisere 3D CPO tilsvarende 100Tb/s sats.

2.5D CPO pakkeroptisk modulog nettverkssvitsjbrikken på samme substrat for å forkorte linjeavstanden og øke I/O-tettheten, og 3D CPO kobler direkte den optiske IC til mellomlaget for å oppnå sammenkoblingen av I/O-pitch på mindre enn 50um. Målet med utviklingen er veldig tydelig, som er å redusere avstanden mellom den fotoelektriske konverteringsmodulen og nettverkssvitsjebrikken så mye som mulig.
For tiden er CPO fortsatt i sin spede begynnelse, og det er fortsatt problemer som lavt utbytte og høye vedlikeholdskostnader, og få produsenter på markedet kan fullt ut tilby CPO-relaterte produkter. Bare Broadcom, Marvell, Intel og en håndfull andre aktører har fullstendig proprietære løsninger på markedet.
Marvell introduserte en 2.5D CPO-teknologisvitsj ved hjelp av VIA-LAST-prosessen i fjor. Etter at den optiske silisiumbrikken er behandlet, behandles TSV med prosesseringsevnen til OSAT, og deretter legges den elektriske brikkeflipbrikken til den optiske silisiumbrikken. 16 optiske moduler og svitsjbrikke Marvell Teralynx7 er sammenkoblet på kretskortet for å danne en svitsj, som kan oppnå en svitsjhastighet på 12,8 Tbps.

På årets OFC demonstrerte Broadcom og Marvell også den siste generasjonen av 51,2 Tbps switch-brikker ved bruk av optoelektronisk co-packaging-teknologi.
Fra Broadcoms siste generasjon av CPO tekniske detaljer, CPO 3D-pakke gjennom forbedring av prosessen for å oppnå en høyere I/O-tetthet, CPO strømforbruk til 5,5W/800G, er energieffektivitetsforholdet veldig god ytelse er veldig bra. Samtidig bryter Broadcom også gjennom til en enkelt bølge på 200Gbps og 102,4T CPO.
Cisco har også økt sin investering i CPO-teknologi, og gjorde en CPO-produktdemonstrasjon i årets OFC, som viser sin CPO-teknologiakkumulering og applikasjon på en mer integrert multiplekser/demultiplekser. Cisco sa at de vil gjennomføre en pilotdistribusjon av CPO i 51,2 Tb-svitsjer, etterfulgt av storskala-adopsjon i 102,4 Tb-svitsjsykluser
Intel har lenge introdusert CPO-baserte svitsjer, og de siste årene har Intel fortsatt å samarbeide med Ayar Labs for å utforske sampakkede signalsammenkoblingsløsninger med høyere båndbredde, og baner vei for masseproduksjon av optoelektronisk sampakking og optiske sammenkoblingsenheter.
Selv om pluggbare moduler fortsatt er førstevalget, har den generelle energieffektivitetsforbedringen som CPO kan gi tiltrukket seg flere og flere produsenter. Ifølge LightCounting vil CPO-forsendelser begynne å øke betydelig fra 800G- og 1.6T-porter, gradvis begynne å være kommersielt tilgjengelig fra 2024 til 2025, og utgjøre et storskalavolum fra 2026 til 2027. Samtidig forventer CIR at markedsinntektene for fotoelektrisk totalemballasje vil nå 5,4 milliarder dollar i 2027.

Tidligere i år kunngjorde TSMC at de vil gå sammen med Broadcom, Nvidia og andre store kunder for i fellesskap å utvikle silisiumfotonikteknologi, vanlige pakkekomponenter CPO og andre nye produkter, prosessteknologi fra 45nm til 7nm, og sa at den raskeste andre halvdelen neste år begynte å møte den store ordren, 2025 eller så for å nå volumstadiet.
Som et tverrfaglig teknologifelt som involverer fotoniske enheter, integrerte kretser, pakking, modellering og simulering, reflekterer CPO-teknologi endringene som er forårsaket av optoelektronisk fusjon, og endringene som bringes til dataoverføring er utvilsomt subversive. Selv om bruken av CPO bare kan sees i store datasentre i lang tid, med ytterligere utvidelse av stor datakraft og høye båndbreddekrav, har CPO fotoelektrisk co-seal-teknologi blitt en ny slagmark.
Man kan se at produsenter som jobber i CPO generelt tror at 2025 vil være en nøkkelnode, som også er en node med en valutakurs på 102,4Tbps, og ulempene med pluggbare moduler vil bli ytterligere forsterket. Selv om CPO-applikasjoner kan komme sakte, er opto-elektronisk sampakking utvilsomt den eneste måten å oppnå høyhastighet, høy båndbredde og lavstrømsnettverk på.