Pêşveçûn û pêşketina teknolojiya hev-pakkirina optoelektronîkî ya CPO Beşa duyem

Pêşveçûn û pêşketina CPOoptoelektronîkteknolojiya pakkirina hevbeş

Pakkirina hev-optoelektronîk ne teknolojiyeke nû ye, pêşveçûna wê dikare heta salên 1960an were şopandin, lê di vê demê de, pakkirina hev-fotoelektrîk tenê pakêtek hêsan e.cîhazên optoelektronîkbi hev re. Di salên 1990an de, bi bilindbûnamodula ragihandinê ya optîkîdi pîşesaziyê de, pakkirina hev-fotoelektrîkî dest pê kir. Bi zêdebûna hêza hesabkirinê ya bilind û daxwaza bandfirehiya bilind a îsal, pakkirina hev-fotoelektrîkî û teknolojiya şaxê wê yê têkildar careke din gelek eleqe kişand.
Di pêşveçûna teknolojiyê de, her qonax xwedî formên cûda ye, ji CPO ya 2.5D ku bi daxwaza 20/50Tb/s re têkildar e, bigire heya CPO ya Chiplet a 2.5D ku bi daxwaza 50/100Tb/s re têkildar e, û di dawiyê de CPO ya 3D ku bi rêjeya 100Tb/s re têkildar e pêk tîne.

CPO ya 2.5D pakêt dikemodula optîkîû çîpa guhêrbar a torê li ser heman substratê da ku mesafeya xetê kurt bike û dendika I/O zêde bike, û CPO ya 3D rasterast IC-ya optîkî bi qata navbeynkar ve girêdide da ku bi hev ve girêdana pitch I/O ji 50um kêmtir pêk bîne. Armanca pêşveçûna wê pir zelal e, ew jî kêmkirina mesafeya di navbera modula veguherîna fotoelektrîkî û çîpa guhêrbar a torê de ye, bi qasî ku pêkan be.
Niha, CPO hîn di qonaxa destpêkê de ye, û hîn jî pirsgirêk hene wekî berhema kêm û lêçûnên zêde yên lênêrînê, û çend hilberîner li sûkê dikarin bi tevahî hilberên têkildarî CPO peyda bikin. Tenê Broadcom, Marvell, Intel, û çend lîstikvanên din çareseriyên bi tevahî xwedan in li sûkê.
Marvell par bi karanîna pêvajoya VIA-LAST guhêrkerek teknolojiya 2.5D CPO da nasandin. Piştî ku çîpa optîkî ya silîkonê tê pêvajokirin, TSV bi kapasîteya pêvajoyê ya OSAT-ê tê pêvajokirin, û dûv re çîpa flip-chip a çîpa elektrîkê li çîpa optîkî ya silîkonê tê zêdekirin. 16 modulên optîkî û çîpa guheztinê Marvell Teralynx7 li ser PCB-ê bi hev ve girêdayî ne da ku guhêrkerek çêbikin, ku dikare rêjeya guheztinê ya 12.8Tbps bi dest bixe.

Di OFC ya îsal de, Broadcom û Marvell nifşa herî dawî ya çîpên guhêrbar ên 51.2Tbps jî bi karanîna teknolojiya hev-pakkirina optoelektronîkî nîşan dan.
Ji nifşa dawî ya hûrguliyên teknîkî yên CPO yên Broadcom, pakêta CPO 3D bi rêya baştirkirina pêvajoyê da ku dendika I/O bilindtir bibe, xerckirina hêza CPO bigihîje 5.5W/800G, rêjeya karîgeriya enerjiyê pir baş e û performans jî pir baş e. Di heman demê de, Broadcom di heman demê de digihîje pêla yekane ya 200Gbps û 102.4T CPO.
Cisco her wiha veberhênana xwe di teknolojiya CPO de zêde kiriye û di OFC ya îsal de pêşandaneke berhema CPO pêşkêş kiriye, ku berhevkirin û sepandina teknolojiya CPO ya xwe li ser multiplexer/demultiplexerek entegrekirîtir nîşan daye. Cisco got ku ew ê bicîhkirinek pîlot a CPO di guhêrbarên 51.2Tb de pêk bîne, û piştre jî pejirandina wê di çerxên guhêrbarên 102.4Tb de di asta berfireh de pêk bîne.
Intel demek dirêj e guhêrbarên li ser bingeha CPO-yê destnîşan kiriye, û di salên dawî de Intel bi Ayar Labs re berdewam kiriye da ku çareseriyên girêdana sînyala bandwidth-a bilindtir ên hev-pakêtkirî bikole, rê li ber hilberîna girseyî ya cîhazên hev-pakêtkirina optoelektronîk û girêdana optîkî vedike.
Her çend modulên pêvekirî hîn jî bijartina yekem in, lê başbûna giştî ya karîgeriya enerjiyê ku CPO dikare bîne, bêtir û bêtir hilberîneran kişandiye. Li gorî LightCounting, barkirinên CPO dê ji portên 800G û 1.6T bi girîngî zêde bibin, ji 2024 heta 2025 hêdî hêdî dest bi bazirganiya bazirganî bikin, û ji 2026 heta 2027-an hejmareke mezin pêk bînin. Di heman demê de, CIR texmîn dike ku dahata bazarê ya pakkirina tevahî ya fotoelektrîkî dê di 2027-an de bigihîje 5.4 mîlyar dolarî.

Di destpêka vê salê de, TSMC ragihand ku ew ê bi Broadcom, Nvidia û xerîdarên din ên mezin re dest bi hevkariyê bike da ku bi hev re teknolojiya fotonîk a silîkonê, pêkhateyên optîkî yên pakkirina hevpar CPO û hilberên din ên nû, teknolojiya pêvajoyê ji 45nm heta 7nm pêşve bibin, û got ku nîvê duyemîn ê sala bê di zûtirîn dem de dest bi bicihanîna fermana mezin kir, 2025 an jî gihîştina qonaxa qebareyê.
Wekî qadeke teknolojîk a dîsîplînî ku cîhazên fotonîk, çerxên entegre, pakkirin, modelkirin û simulasyonê vedihewîne, teknolojiya CPO guhertinên ku ji hêla fusiona optoelektronîkî ve hatine çêkirin nîşan dide, û guhertinên ku di veguhestina daneyan de hatine çêkirin bê guman serhildêr in. Her çend sepandina CPO tenê dibe ku demek dirêj di navendên daneyên mezin de were dîtin jî, bi berfirehbûna bêtir a hêza hesabkirinê ya mezin û hewcedariyên bandwidthê yên bilind, teknolojiya hev-morkirina fotoelektrîkî ya CPO bûye qada şer a nû.
Diyar e ku hilberînerên ku di CPO de dixebitin bi gelemperî bawer dikin ku sala 2025 dê bibe girêkek sereke, ku ew jî girêkek bi rêjeya danûstandinê ya 102.4Tbps e, û dezavantajên modulên pêvekirî dê bêtir werin zêdekirin. Her çend serîlêdanên CPO dibe ku hêdî hêdî werin jî, bê guman pakkirina hev-opto-elektronîkî tenê rê ye ku meriv torên bi leza bilind, bandfirehiya bilind û hêza kêm bi dest bixe.