Esblygiad a chynnydd CPOoptoelectronigtechnoleg cyd-becynnu
Nid yw cyd-becynnu optoelectronig yn dechnoleg newydd, gellir olrhain ei ddatblygiad yn ôl i'r 1960au, ond ar hyn o bryd, dim ond pecyn syml o... yw cyd-becynnu ffotodrydanoldyfeisiau optoelectroniggyda'i gilydd. Erbyn y 1990au, gyda chynnydd ymodiwl cyfathrebu optegoldiwydiant, dechreuodd cyd-becynnu ffotodrydanol ddod i'r amlwg. Gyda'r cynnydd mewn pŵer cyfrifiadurol uchel a galw am led band uchel eleni, mae cyd-becynnu ffotodrydanol, a'i dechnoleg gangen gysylltiedig, wedi derbyn llawer o sylw unwaith eto.
Wrth ddatblygu technoleg, mae gan bob cam wahanol ffurfiau hefyd, o CPO 2.5D sy'n cyfateb i alw o 20/50Tb/s, i CPO Sglodion 2.5D sy'n cyfateb i alw o 50/100Tb/s, ac yn olaf yn gwireddu CPO 3D sy'n cyfateb i gyfradd o 100Tb/s.
Mae'r CPO 2.5D yn pecio'rmodiwl optegola'r sglodion switsh rhwydwaith ar yr un swbstrad i fyrhau'r pellter llinell a chynyddu'r dwysedd I/O, ac mae'r CPO 3D yn cysylltu'r IC optegol yn uniongyrchol â'r haen ganolradd i gyflawni rhyng-gysylltiad y traw I/O o lai na 50um. Mae nod ei esblygiad yn glir iawn, sef lleihau'r pellter rhwng y modiwl trosi ffotodrydanol a'r sglodion switsh rhwydwaith gymaint â phosibl.
Ar hyn o bryd, mae CPO yn ei ddyddiau cynnar o hyd, ac mae problemau o hyd fel cynnyrch isel a chostau cynnal a chadw uchel, ac ychydig o weithgynhyrchwyr ar y farchnad all ddarparu cynhyrchion sy'n gysylltiedig â CPO yn llawn. Dim ond Broadcom, Marvell, Intel, a llond llaw o chwaraewyr eraill sydd â datrysiadau cwbl berchnogol ar y farchnad.
Cyflwynodd Marvell switsh technoleg CPO 2.5D gan ddefnyddio'r broses VIA-LAST y llynedd. Ar ôl i'r sglodion optegol silicon gael ei brosesu, caiff y TSV ei brosesu gyda gallu prosesu OSAT, ac yna caiff y sglodion fflip-sglodion trydanol ei ychwanegu at y sglodion optegol silicon. Mae 16 modiwl optegol a sglodion switsio Marvell Teralynx7 wedi'u cysylltu â'i gilydd ar y PCB i ffurfio switsh, a all gyflawni cyfradd switsio o 12.8Tbps.
Yn OFC eleni, dangosodd Broadcom a Marvell hefyd y genhedlaeth ddiweddaraf o sglodion switsh 51.2Tbps gan ddefnyddio technoleg cyd-becynnu optoelectronig.
O fanylion technegol CPO cenhedlaeth ddiweddaraf Broadcom, pecyn CPO 3D trwy wella'r broses i gyflawni dwysedd I/O uwch, defnydd pŵer CPO i 5.5W/800G, mae cymhareb effeithlonrwydd ynni yn dda iawn ac mae perfformiad yn dda iawn. Ar yr un pryd, mae Broadcom hefyd yn torri drwodd i don sengl o 200Gbps a 102.4T CPO.
Mae Cisco hefyd wedi cynyddu ei fuddsoddiad mewn technoleg CPO, ac wedi gwneud arddangosiad cynnyrch CPO yn OFC eleni, gan ddangos ei groniad a'i gymhwysiad technoleg CPO ar amlblecsydd/dad-amlblecsydd mwy integredig. Dywedodd Cisco y bydd yn cynnal cynllun peilot o ddefnyddio CPO mewn switshis 51.2Tb, ac yna ei fabwysiadu ar raddfa fawr mewn cylchoedd switsh 102.4Tb.
Mae Intel wedi cyflwyno switshis sy'n seiliedig ar CPO ers tro byd, ac yn ystod y blynyddoedd diwethaf mae Intel wedi parhau i weithio gydag Ayar Labs i archwilio atebion rhyng-gysylltu signal lled band uwch wedi'u cyd-becynnu, gan baratoi'r ffordd ar gyfer cynhyrchu màs dyfeisiau cyd-becynnu optoelectronig a rhyng-gysylltu optegol.
Er mai modiwlau plygiadwy yw'r dewis cyntaf o hyd, mae'r gwelliant effeithlonrwydd ynni cyffredinol y gall CPO ei ddwyn wedi denu mwy a mwy o weithgynhyrchwyr. Yn ôl LightCounting, bydd llwythi CPO yn dechrau cynyddu'n sylweddol o borthladdoedd 800G ac 1.6T, yn dechrau bod ar gael yn fasnachol yn raddol o 2024 i 2025, ac yn ffurfio cyfaint ar raddfa fawr o 2026 i 2027. Ar yr un pryd, mae CIR yn disgwyl y bydd refeniw marchnad pecynnu cyfan ffotodrydanol yn cyrraedd $5.4 biliwn yn 2027.
Yn gynharach eleni, cyhoeddodd TSMC y bydd yn ymuno â Broadcom, Nvidia a chwsmeriaid mawr eraill i ddatblygu technoleg ffotonig silicon, cydrannau optegol pecynnu cyffredin CPO a chynhyrchion newydd eraill, technoleg prosesu o 45nm i 7nm ar y cyd, a dywedodd mai'r ail hanner cyflymaf o'r flwyddyn nesaf fydd dechrau cwrdd â'r archeb fawr, tua 2025 i gyrraedd y cam cyfaint.
Fel maes technoleg rhyngddisgyblaethol sy'n cynnwys dyfeisiau ffotonig, cylchedau integredig, pecynnu, modelu ac efelychu, mae technoleg CPO yn adlewyrchu'r newidiadau a ddaeth yn sgil cyfuno optoelectronig, ac mae'r newidiadau a ddaeth i drosglwyddo data yn ddiamau yn chwyldroadol. Er efallai mai dim ond mewn canolfannau data mawr y gwelir cymhwysiad CPO am amser hir, gyda'r ehangu pellach o bŵer cyfrifiadurol mawr a gofynion lled band uchel, mae technoleg cyd-selio ffotodrydanol CPO wedi dod yn faes brwydr newydd.
Gellir gweld bod gweithgynhyrchwyr sy'n gweithio ym maes CPO yn gyffredinol yn credu y bydd 2025 yn nod allweddol, sydd hefyd yn nod gyda chyfradd gyfnewid o 102.4Tbps, a bydd anfanteision modiwlau plygadwy yn cael eu mwyhau ymhellach. Er y gall cymwysiadau CPO ddod yn araf, mae cyd-becynnu opto-electronig yn ddiamau'r unig ffordd i gyflawni rhwydweithiau cyflymder uchel, lled band uchel a phŵer isel.
Amser postio: Ebr-02-2024