सीपीओ ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक सह-पैकेजिंग प्रौद्योगिकी का विकास और प्रगति भाग दो

सीपीओ का विकास और प्रगतिoptoelectronicसह-पैकेजिंग प्रौद्योगिकी

ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक सह-पैकेजिंग कोई नई तकनीक नहीं है, इसका विकास 1960 के दशक में देखा जा सकता है, लेकिन इस समय, फोटोइलेक्ट्रिक सह-पैकेजिंग केवल एक सरल पैकेज हैऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणएक साथ। 1990 के दशक तक, के उदय के साथऑप्टिकल संचार मॉड्यूलउद्योग में, फोटोइलेक्ट्रिक को-पैकेजिंग उभरने लगी। इस साल उच्च कंप्यूटिंग शक्ति और उच्च बैंडविड्थ की मांग के साथ, फोटोइलेक्ट्रिक को-पैकेजिंग और इसकी संबंधित शाखा प्रौद्योगिकी ने एक बार फिर बहुत ध्यान आकर्षित किया है।
प्रौद्योगिकी के विकास में, प्रत्येक चरण में भी अलग-अलग रूप होते हैं, 20/50Tb/s मांग के अनुरूप 2.5D CPO से लेकर 50/100Tb/s मांग के अनुरूप 2.5D चिपलेट CPO तक, और अंत में 100Tb/s दर के अनुरूप 3D CPO का एहसास होता है।

2.5D सीपीओ पैकेजऑप्टिकल मॉड्यूलऔर एक ही सब्सट्रेट पर नेटवर्क स्विच चिप लाइन दूरी को कम करने और I/O घनत्व को बढ़ाने के लिए, और 3D CPO सीधे ऑप्टिकल आईसी को मध्यवर्ती परत से जोड़ता है ताकि 50um से कम के I/O पिच के अंतर्संबंध को प्राप्त किया जा सके। इसके विकास का लक्ष्य बहुत स्पष्ट है, जो कि फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण मॉड्यूल और नेटवर्क स्विचिंग चिप के बीच की दूरी को यथासंभव कम करना है।
वर्तमान में, CPO अभी भी अपनी प्रारंभिक अवस्था में है, और अभी भी कम उपज और उच्च रखरखाव लागत जैसी समस्याएं हैं, और बाजार में कुछ निर्माता CPO से संबंधित उत्पादों को पूरी तरह से प्रदान कर सकते हैं। केवल ब्रॉडकॉम, मार्वेल, इंटेल और मुट्ठी भर अन्य खिलाड़ियों के पास बाजार में पूरी तरह से मालिकाना समाधान हैं।
पिछले साल मार्वल ने VIA-LAST प्रक्रिया का उपयोग करके 2.5D CPO प्रौद्योगिकी स्विच पेश किया। सिलिकॉन ऑप्टिकल चिप को संसाधित करने के बाद, TSV को OSAT की प्रसंस्करण क्षमता के साथ संसाधित किया जाता है, और फिर इलेक्ट्रिकल चिप फ्लिप-चिप को सिलिकॉन ऑप्टिकल चिप में जोड़ा जाता है। 16 ऑप्टिकल मॉड्यूल और स्विचिंग चिप Marvell Teralynx7 को PCB पर एक स्विच बनाने के लिए आपस में जोड़ा जाता है, जो 12.8Tbps की स्विचिंग दर प्राप्त कर सकता है।

इस वर्ष के ओएफसी में, ब्रॉडकॉम और मार्वेल ने ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक को-पैकेजिंग प्रौद्योगिकी का उपयोग करते हुए 51.2Tbps स्विच चिप्स की नवीनतम पीढ़ी का भी प्रदर्शन किया।
ब्रॉडकॉम की नवीनतम पीढ़ी के सीपीओ तकनीकी विवरण से, सीपीओ 3 डी पैकेज प्रक्रिया के सुधार के माध्यम से एक उच्च आई / ओ घनत्व प्राप्त करने के लिए, सीपीओ बिजली की खपत 5.5W / 800G तक, ऊर्जा दक्षता अनुपात बहुत अच्छा है प्रदर्शन बहुत अच्छा है। इसी समय, ब्रॉडकॉम 200Gbps और 102.4T CPO की एकल लहर के माध्यम से भी टूट रहा है।
सिस्को ने सीपीओ तकनीक में भी अपना निवेश बढ़ाया है, और इस साल के ओएफसी में सीपीओ उत्पाद का प्रदर्शन किया, जिसमें एक अधिक एकीकृत मल्टीप्लेक्सर/डिमल्टीप्लेक्सर पर सीपीओ तकनीक के संचय और अनुप्रयोग को दिखाया गया। सिस्को ने कहा कि वह 51.2टीबी स्विच में सीपीओ की पायलट तैनाती करेगा, उसके बाद 102.4टीबी स्विच चक्रों में बड़े पैमाने पर इसे अपनाया जाएगा।
इंटेल ने बहुत पहले ही सीपीओ आधारित स्विचों की शुरुआत की है, और हाल के वर्षों में इंटेल ने अयार लैब्स के साथ मिलकर उच्च बैंडविड्थ सिग्नल इंटरकनेक्शन समाधानों की सह-पैकेजिंग की खोज के लिए काम करना जारी रखा है, जिससे ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक सह-पैकेजिंग और ऑप्टिकल इंटरकनेक्ट उपकरणों के बड़े पैमाने पर उत्पादन का मार्ग प्रशस्त हुआ है।
हालाँकि प्लग करने योग्य मॉड्यूल अभी भी पहली पसंद हैं, लेकिन CPO द्वारा लाया जा सकने वाला समग्र ऊर्जा दक्षता सुधार अधिक से अधिक निर्माताओं को आकर्षित कर रहा है। लाइटकाउंटिंग के अनुसार, CPO शिपमेंट 800G और 1.6T पोर्ट से काफी बढ़ने लगेगा, धीरे-धीरे 2024 से 2025 तक व्यावसायिक रूप से उपलब्ध होना शुरू हो जाएगा, और 2026 से 2027 तक बड़े पैमाने पर वॉल्यूम बन जाएगा। इसी समय, CIR को उम्मीद है कि 2027 में फोटोइलेक्ट्रिक कुल पैकेजिंग का बाजार राजस्व 5.4 बिलियन डॉलर तक पहुंच जाएगा।

इस वर्ष की शुरुआत में, TSMC ने घोषणा की कि वह ब्रॉडकॉम, एनवीडिया और अन्य बड़े ग्राहकों के साथ मिलकर सिलिकॉन फोटोनिक्स प्रौद्योगिकी, सामान्य पैकेजिंग ऑप्टिकल घटक CPO और अन्य नए उत्पादों, 45nm से 7nm तक की प्रक्रिया प्रौद्योगिकी को विकसित करने के लिए हाथ मिलाएगा, और कहा कि अगले साल की सबसे तेज दूसरी छमाही में बड़े ऑर्डर को पूरा करना शुरू हो गया, 2025 या तो वॉल्यूम चरण तक पहुंचने के लिए।
फोटोनिक डिवाइस, एकीकृत सर्किट, पैकेजिंग, मॉडलिंग और सिमुलेशन से जुड़े एक अंतःविषय प्रौद्योगिकी क्षेत्र के रूप में, सीपीओ तकनीक ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक फ्यूजन द्वारा लाए गए परिवर्तनों को दर्शाती है, और डेटा ट्रांसमिशन में लाए गए परिवर्तन निस्संदेह विध्वंसक हैं। हालाँकि सीपीओ का अनुप्रयोग केवल लंबे समय तक बड़े डेटा केंद्रों में ही देखा जा सकता है, लेकिन बड़ी कंप्यूटिंग शक्ति और उच्च बैंडविड्थ आवश्यकताओं के आगे विस्तार के साथ, सीपीओ फोटोइलेक्ट्रिक को-सील तकनीक एक नया युद्धक्षेत्र बन गई है।
यह देखा जा सकता है कि सीपीओ में काम करने वाले निर्माता आम तौर पर मानते हैं कि 2025 एक महत्वपूर्ण नोड होगा, जो 102.4Tbps की विनिमय दर वाला नोड भी है, और प्लग करने योग्य मॉड्यूल के नुकसान को और बढ़ाया जाएगा। हालाँकि CPO के अनुप्रयोग धीरे-धीरे आ सकते हैं, ऑप्टो-इलेक्ट्रॉनिक सह-पैकेजिंग निस्संदेह उच्च गति, उच्च बैंडविड्थ और कम बिजली नेटवर्क प्राप्त करने का एकमात्र तरीका है।