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

सीपीओ का विकास और प्रगतिoptoelectronicसह-पैकेजिंग तकनीक

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 साधारण पैकेज हैऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणोंएक साथ। 1990 के दशक तक, के उदय के साथऑप्टिकल संचार मॉड्यूलउद्योग में, फोटोइलेक्ट्रिक को-पैकेजिंग का उदय होने लगा। इस वर्ष उच्च कंप्यूटिंग शक्ति और उच्च बैंडविड्थ की माँग में वृद्धि के साथ, फोटोइलेक्ट्रिक को-पैकेजिंग और इससे संबंधित शाखा प्रौद्योगिकी ने एक बार फिर काफ़ी ध्यान आकर्षित किया है।
प्रौद्योगिकी के विकास में, प्रत्येक चरण के भी अलग-अलग रूप होते हैं, 2.5D CPO से लेकर 20/50Tb/s मांग के अनुरूप, 2.5D चिपलेट CPO तक, जो 50/100Tb/s मांग के अनुरूप होता है, और अंत में 100Tb/s दर के अनुरूप 3D CPO का एहसास होता है।

2.5D CPO पैकेजऑप्टिकल मॉड्यूलऔर उसी सब्सट्रेट पर नेटवर्क स्विच चिप को जोड़कर लाइन की दूरी कम की जा सकती है और I/O घनत्व बढ़ाया जा सकता है, और 3D CPO ऑप्टिकल IC को सीधे मध्यवर्ती परत से जोड़कर 50 माइक्रोन से कम के I/O पिच का अंतर्संबंध प्राप्त करता है। इसके विकास का लक्ष्य बहुत स्पष्ट है, यानी फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण मॉड्यूल और नेटवर्क स्विचिंग चिप के बीच की दूरी को यथासंभव कम करना।
वर्तमान में, सीपीओ अभी भी अपनी प्रारंभिक अवस्था में है, और 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 हैं।
मार्वल ने पिछले साल VIA-LAST प्रक्रिया का उपयोग करके 2.5D CPO तकनीक वाला स्विच पेश किया था। सिलिकॉन ऑप्टिकल चिप को प्रोसेस करने के बाद, TSV को OSAT की प्रोसेसिंग क्षमता के साथ प्रोसेस किया जाता है, और फिर इलेक्ट्रिकल चिप फ्लिप-चिप को सिलिकॉन ऑप्टिकल चिप में जोड़ा जाता है। 16 ऑप्टिकल मॉड्यूल और स्विचिंग चिप मार्वल 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 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 विवरणों से, सीपीओ 3डी पैकेज प्रक्रिया में सुधार के माध्यम से उच्च I/O घनत्व प्राप्त करता है, सीपीओ बिजली की खपत 5.5W/800G तक पहुँच जाती है, ऊर्जा दक्षता अनुपात बहुत अच्छा है और प्रदर्शन भी बहुत अच्छा है। साथ ही, ब्रॉडकॉम 200Gbps और 102.4T सीपीओ की एकल तरंग गति को भी पार कर रहा है।
सिस्को ने सीपीओ तकनीक में अपने निवेश को भी बढ़ाया है, और इस साल के ओएफसी में एक सीपीओ उत्पाद प्रदर्शन किया, जिसमें एक अधिक एकीकृत मल्टीप्लेक्सर/डिमल्टीप्लेक्सर पर अपनी सीपीओ तकनीक के संचयन और अनुप्रयोग को प्रदर्शित किया गया। सिस्को ने कहा कि वह 51.2 टीबी स्विच में सीपीओ की पायलट तैनाती करेगा, जिसके बाद 102.4 टीबी स्विच चक्रों में बड़े पैमाने पर इसे अपनाया जाएगा।
इंटेल ने बहुत पहले ही सीपीओ आधारित स्विचों को पेश किया है, और हाल के वर्षों में इंटेल ने अयार लैब्स के साथ मिलकर उच्च बैंडविड्थ सिग्नल इंटरकनेक्शन समाधानों 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-इन मॉड्यूल अभी भी पहली पसंद हैं, लेकिन सीपीओ द्वारा लाए जा सकने वाले समग्र ऊर्जा दक्षता सुधार ने अधिक से अधिक निर्माताओं को आकर्षित किया है। लाइटकाउंटिंग के अनुसार, 800G और 1.6T पोर्ट से सीपीओ शिपमेंट में उल्लेखनीय वृद्धि शुरू हो जाएगी, 2024 से 2025 तक धीरे-धीरे व्यावसायिक रूप से उपलब्ध होने लगेगी, और 2026 से 2027 तक बड़े पैमाने पर उत्पादन होगा। साथ ही, सीआईआर को उम्मीद है कि 2027 में फोटोइलेक्ट्रिक टोटल पैकेजिंग का बाजार राजस्व 5.4 बिलियन अमेरिकी डॉलर तक पहुँच जाएगा।

इस साल की शुरुआत में, टीएसएमसी ने घोषणा की कि वह ब्रॉडकॉम, एनवीडिया और अन्य बड़े ग्राहकों के साथ मिलकर सिलिकॉन फोटोनिक्स तकनीक, सामान्य पैकेजिंग ऑप्टिकल घटक सीपीओ और अन्य नए उत्पादों, 45 एनएम से 7 एनएम तक की प्रक्रिया प्रौद्योगिकी विकसित करने के लिए हाथ मिलाएगा, और कहा कि अगले साल की दूसरी छमाही में सबसे तेजी से बड़े ऑर्डर को पूरा करना शुरू हो जाएगा, 2025 या तो वॉल्यूम चरण तक पहुंचने के लिए।
फोटोनिक उपकरणों, एकीकृत परिपथों, पैकेजिंग, मॉडलिंग और सिमुलेशन से जुड़े एक अंतःविषय तकनीकी क्षेत्र के रूप में, सीपीओ तकनीक ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक संलयन द्वारा लाए गए परिवर्तनों को दर्शाती है, और डेटा ट्रांसमिशन में लाए गए परिवर्तन निस्संदेह विध्वंसक हैं। हालाँकि सीपीओ का अनुप्रयोग लंबे समय तक केवल 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 प्रमुख नोड होगा, जो 102.4Tbps की विनिमय दर वाला नोड भी है, और प्लग-इन मॉड्यूल के नुकसान और भी बढ़ जाएँगे। हालाँकि सीपीओ 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।