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

सीपीओ का विकास और प्रगतिoptoelectronicसह-पैकेजिंग प्रौद्योगिकी

ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक को-पैकेजिंग कोई नई तकनीक नहीं है, इसका विकास 1960 के दशक से ही देखा जा सकता है, लेकिन उस समय, फोटोइलेक्ट्रिक को-पैकेजिंग केवल एक साधारण पैकेज है।ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणएक साथ। 1990 के दशक तक, इसके उदय के साथऑप्टिकल संचार मॉड्यूलउद्योग में, फोटोइलेक्ट्रिक को-पैकेजिंग का उदय होने लगा। इस वर्ष उच्च कंप्यूटिंग शक्ति और उच्च बैंडविड्थ की मांग में भारी वृद्धि 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 के अलग-अलग रूप होते हैं, जैसे 20/50 टीबी/सेकंड की मांग के अनुरूप 2.5डी सीपीओ से लेकर 50/100 टीबी/सेकंड की मांग के अनुरूप 2.5डी चिपलेट सीपीओ तक, और अंत में 100 टीबी/सेकंड की दर के अनुरूप 3डी सीपीओ को साकार करना।

2.5D सीपीओ पैकेज में शामिल हैऑप्टिकल मॉड्यूलनेटवर्क स्विच चिप को एक ही सबस्ट्रेट पर रखकर लाइन की दूरी कम की जाती है और I/O घनत्व बढ़ाया जाता है। 3D CPO ऑप्टिकल IC को सीधे मध्यवर्ती परत से जोड़ता है, जिससे 50um से कम की I/O पिच पर इंटरकनेक्शन संभव हो पाता है। इसके विकास का उद्देश्य स्पष्ट है, जो कि फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण मॉड्यूल और नेटवर्क स्विचिंग चिप के बीच की दूरी को यथासंभव कम करना है।
वर्तमान में, सीपीओ अभी भी प्रारंभिक अवस्था में है, और इसमें कम उत्पादन और उच्च रखरखाव लागत जैसी समस्याएं अभी भी मौजूद हैं, और बाजार में कुछ ही निर्माता सीपीओ से संबंधित उत्पाद पूरी तरह से उपलब्ध करा सकते हैं। केवल ब्रॉडकॉम, मार्वेल, इंटेल और कुछ अन्य कंपनियों के पास ही बाजार में पूरी तरह से स्वामित्व वाले समाधान उपलब्ध हैं।
मार्वेल ने पिछले साल VIA-LAST प्रक्रिया का उपयोग करके 2.5D CPO तकनीक वाला स्विच पेश किया था। सिलिकॉन ऑप्टिकल चिप की प्रोसेसिंग के बाद, OSAT की प्रोसेसिंग क्षमता के साथ TSV को प्रोसेस किया जाता है, और फिर सिलिकॉन ऑप्टिकल चिप में इलेक्ट्रिकल चिप फ्लिप-चिप जोड़ी जाती है। 16 ऑप्टिकल मॉड्यूल और स्विचिंग चिप मार्वेल टेरालिंक्स7 को पीसीबी पर आपस में जोड़कर एक स्विच बनाया जाता है, जो 12.8Tbps की स्विचिंग दर प्राप्त कर सकता है।

इस वर्ष के OFC में, ब्रॉडकॉम और मार्वेल ने ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक को-पैकेजिंग तकनीक का उपयोग करके 51.2Tbps स्विच चिप्स की नवीनतम पीढ़ी का प्रदर्शन भी किया।
ब्रॉडकॉम की नवीनतम पीढ़ी के सीपीओ तकनीकी विवरणों के अनुसार, प्रक्रिया में सुधार के माध्यम से सीपीओ 3डी पैकेज की आई/ओ घनत्व को बढ़ाकर उच्चतर कर दिया गया है, सीपीओ की बिजली खपत 5.5W/800G तक कम हो गई है, जिससे ऊर्जा दक्षता अनुपात और प्रदर्शन दोनों ही उत्कृष्ट हो गए हैं। साथ ही, ब्रॉडकॉम ने 200Gbps और 102.4T सीपीओ की एकल तरंग में भी महत्वपूर्ण उपलब्धि हासिल की है।
सिस्को ने सीपीओ तकनीक में अपना निवेश भी बढ़ाया है और इस वर्ष के ओएफसी में सीपीओ उत्पाद का प्रदर्शन किया, जिसमें अधिक एकीकृत मल्टीप्लेक्सर/डीमल्टीप्लेक्सर पर सीपीओ तकनीक के संचय और अनुप्रयोग को दिखाया गया। सिस्को ने कहा कि वह 51.2 टीबी स्विचों में सीपीओ का पायलट परिनियोजन करेगा, जिसके बाद 102.4 टीबी स्विच चक्रों में बड़े पैमाने पर इसे अपनाया जाएगा।
इंटेल लंबे समय से सीपीओ आधारित स्विच पेश करता रहा है, और हाल के वर्षों में इंटेल ने अयार लैब्स के साथ मिलकर सह-पैकेज्ड उच्च बैंडविड्थ सिग्नल इंटरकनेक्शन समाधानों की खोज जारी रखी है, जिससे ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक सह-पैकेजिंग और ऑप्टिकल इंटरकनेक्ट उपकरणों के बड़े पैमाने पर उत्पादन का मार्ग प्रशस्त हुआ है।
हालांकि प्लगेबल मॉड्यूल अभी भी पहली पसंद हैं, लेकिन सीपीओ द्वारा लाई जा सकने वाली समग्र ऊर्जा दक्षता में सुधार ने अधिक से अधिक निर्माताओं को आकर्षित किया है। लाइटकाउंटिंग के अनुसार, सीपीओ शिपमेंट 800G और 1.6T पोर्ट से काफी बढ़ने लगेंगे, 2024 से 2025 तक धीरे-धीरे व्यावसायिक रूप से उपलब्ध होने लगेंगे और 2026 से 2027 तक बड़े पैमाने पर उत्पादन शुरू हो जाएगा। साथ ही, सीआईआर का अनुमान है कि फोटोइलेक्ट्रिक टोटल पैकेजिंग का बाजार राजस्व 2027 में 5.4 बिलियन डॉलर तक पहुंच जाएगा।

इस साल की शुरुआत में, टीएसएमसी ने घोषणा की कि वह ब्रॉडकॉम, एनवीडिया और अन्य बड़े ग्राहकों के साथ मिलकर सिलिकॉन फोटोनिक्स प्रौद्योगिकी, सामान्य पैकेजिंग ऑप्टिकल कंपोनेंट्स सीपीओ और अन्य नए उत्पादों को विकसित करेगी, साथ ही 45एनएम से 7एनएम तक की प्रक्रिया प्रौद्योगिकी विकसित करेगी, और कहा कि अगले साल की दूसरी छमाही में बड़े ऑर्डर पूरे करने का काम तेजी से शुरू हो जाएगा, और लगभग 2025 तक उत्पादन स्तर तक पहुंच जाएगा।
फोटोनिक उपकरणों, एकीकृत परिपथों, पैकेजिंग, मॉडलिंग और सिमुलेशन को शामिल करने वाले एक अंतःविषयक प्रौद्योगिकी क्षेत्र के रूप में, सीपीओ प्रौद्योगिकी ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक संलयन द्वारा लाए गए परिवर्तनों को दर्शाती है, और डेटा संचरण में इसके परिवर्तन निस्संदेह क्रांतिकारी हैं। यद्यपि सीपीओ का अनुप्रयोग लंबे समय तक केवल बड़े डेटा केंद्रों में ही देखा जा सकता है, लेकिन उच्च कंप्यूटिंग शक्ति और उच्च बैंडविड्थ आवश्यकताओं के विस्तार के साथ, सीपीओ फोटोइलेक्ट्रिक को-सील प्रौद्योगिकी एक नया क्षेत्र बन गई है।
यह देखा जा सकता है कि सीपीओ में काम करने वाले निर्माता आम तौर पर मानते हैं कि 2025 एक महत्वपूर्ण वर्ष होगा, जो 102.4Tbps की विनिमय दर वाला वर्ष भी होगा, और प्लगेबल मॉड्यूल की कमियां और भी बढ़ जाएंगी। हालांकि सीपीओ अनुप्रयोगों की शुरुआत धीमी गति से हो सकती है, लेकिन उच्च गति, उच्च बैंडविड्थ और कम बिजली खपत वाले नेटवर्क प्राप्त करने का एकमात्र तरीका निस्संदेह ऑप्टो-इलेक्ट्रॉनिक को-पैकेजिंग ही है।