सीपीओ ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक को-पॅकेजिंग तंत्रज्ञानाची उत्क्रांती आणि प्रगती भाग दोन

सीपीओची उत्क्रांती आणि प्रगतीऑप्टोइलेक्ट्रॉनिकसह-पॅकेजिंग तंत्रज्ञान

ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक को-पॅकेजिंग ही नवीन तंत्रज्ञान नाही, तिचा विकास १९६० च्या दशकात सुरू झाला आहे, परंतु सध्या, फोटोइलेक्ट्रॉनिक को-पॅकेजिंग हे फक्त एक साधे पॅकेज आहेऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणेएकत्र. १९९० च्या दशकापर्यंत, उदयासहऑप्टिकल कम्युनिकेशन मॉड्यूलउद्योगात, फोटोइलेक्ट्रिक को-पॅकेजिंग उदयास येऊ लागले. या वर्षी उच्च संगणकीय शक्ती आणि उच्च बँडविड्थ मागणीच्या कमतरतेमुळे, फोटोइलेक्ट्रिक को-पॅकेजिंग आणि त्याच्याशी संबंधित शाखा तंत्रज्ञानाकडे पुन्हा एकदा खूप लक्ष वेधले गेले आहे.
तंत्रज्ञानाच्या विकासात, प्रत्येक टप्प्याचे वेगवेगळे स्वरूप देखील असते, २०/५० टन/सेकंद मागणीनुसार २.५ डी सीपीओ पासून, ५०/१०० टन/सेकंद मागणीनुसार २.५ डी चिपलेट सीपीओ पर्यंत, आणि शेवटी १०० टन/सेकंद दरानुसार ३ डी सीपीओ साकार करणे.

२.५D CPO पॅकेजेसमध्येऑप्टिकल मॉड्यूलआणि त्याच सब्सट्रेटवर नेटवर्क स्विच चिप वापरून रेषेचे अंतर कमी करणे आणि I/O घनता वाढवणे, आणि 3D CPO 50um पेक्षा कमी I/O पिचचे इंटरकनेक्शन साध्य करण्यासाठी ऑप्टिकल IC ला थेट मध्यस्थ थराशी जोडते. त्याच्या उत्क्रांतीचे ध्येय अगदी स्पष्ट आहे, जे फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण मॉड्यूल आणि नेटवर्क स्विचिंग चिपमधील अंतर शक्य तितके कमी करणे आहे.
सध्या, सीपीओ अजूनही बाल्यावस्थेत आहे, आणि कमी उत्पादन आणि उच्च देखभाल खर्च यासारख्या समस्या अजूनही आहेत आणि बाजारात काही उत्पादक सीपीओशी संबंधित उत्पादने पूर्णपणे प्रदान करू शकतात. फक्त ब्रॉडकॉम, मार्व्हेल, इंटेल आणि इतर काही खेळाडूंकडे बाजारात पूर्णपणे मालकीचे उपाय आहेत.
मार्व्हेलने गेल्या वर्षी VIA-LAST प्रक्रियेचा वापर करून 2.5D CPO तंत्रज्ञान स्विच सादर केला. सिलिकॉन ऑप्टिकल चिप प्रक्रिया केल्यानंतर, OSAT च्या प्रक्रिया क्षमतेसह TSV प्रक्रिया केली जाते आणि नंतर सिलिकॉन ऑप्टिकल चिपमध्ये इलेक्ट्रिकल चिप फ्लिप-चिप जोडली जाते. 16 ऑप्टिकल मॉड्यूल आणि स्विचिंग चिप मार्व्हेल टेरालिनक्स7 हे PCB वर एकमेकांशी जोडलेले आहेत जेणेकरून एक स्विच तयार होईल, जो 12.8Tbps चा स्विचिंग दर साध्य करू शकतो.

या वर्षीच्या OFC मध्ये, ब्रॉडकॉम आणि मार्व्हेल यांनी ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक को-पॅकेजिंग तंत्रज्ञानाचा वापर करून 51.2Tbps स्विच चिप्सच्या नवीनतम पिढीचे प्रात्यक्षिक देखील दाखवले.
ब्रॉडकॉमच्या नवीनतम पिढीच्या सीपीओ तांत्रिक तपशीलांपासून, सीपीओ 3D पॅकेजद्वारे प्रक्रियेत सुधारणा करून उच्च आय/ओ घनता, सीपीओ वीज वापर 5.5W/800G पर्यंत पोहोचणे, ऊर्जा कार्यक्षमता गुणोत्तर खूप चांगले आहे कामगिरी खूप चांगली आहे. त्याच वेळी, ब्रॉडकॉम 200Gbps आणि 102.4T सीपीओच्या सिंगल वेव्हपर्यंत पोहोचत आहे.
सिस्कोने सीपीओ तंत्रज्ञानात आपली गुंतवणूक वाढवली आहे आणि या वर्षीच्या ओएफसीमध्ये सीपीओ उत्पादनाचे प्रात्यक्षिक दाखवले आहे, ज्यामध्ये अधिक एकात्मिक मल्टीप्लेक्सर/डीमल्टीप्लेक्सरवर सीपीओ तंत्रज्ञानाचा संचय आणि अनुप्रयोग दर्शविला आहे. सिस्कोने म्हटले आहे की ते ५१.२ टनाच्या स्विचमध्ये सीपीओचा पायलट तैनाती करेल, त्यानंतर १०२.४ टनाच्या स्विच सायकलमध्ये मोठ्या प्रमाणात अवलंब केला जाईल.
इंटेलने बऱ्याच काळापासून सीपीओ आधारित स्विचेस सादर केले आहेत आणि अलिकडच्या वर्षांत इंटेलने सह-पॅकेज केलेले उच्च बँडविड्थ सिग्नल इंटरकनेक्शन सोल्यूशन्स शोधण्यासाठी अयार लॅब्ससोबत काम करणे सुरू ठेवले आहे, ज्यामुळे ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक सह-पॅकेजिंग आणि ऑप्टिकल इंटरकनेक्ट उपकरणांच्या मोठ्या प्रमाणात उत्पादनाचा मार्ग मोकळा झाला आहे.
जरी प्लगेबल मॉड्यूल्स अजूनही पहिली पसंती असले तरी, CPO द्वारे आणल्या जाणाऱ्या एकूण ऊर्जा कार्यक्षमतेच्या सुधारणेमुळे अधिकाधिक उत्पादक आकर्षित झाले आहेत. लाइटकाउंटिंगच्या मते, CPO शिपमेंट 800G आणि 1.6T पोर्टवरून लक्षणीयरीत्या वाढू लागतील, हळूहळू 2024 ते 2025 पर्यंत व्यावसायिकरित्या उपलब्ध होऊ लागतील आणि 2026 ते 2027 पर्यंत मोठ्या प्रमाणात वाढेल. त्याच वेळी, CIR ला अपेक्षा आहे की 2027 मध्ये फोटोइलेक्ट्रिक एकूण पॅकेजिंगचा बाजार महसूल $5.4 अब्जपर्यंत पोहोचेल.

या वर्षाच्या सुरुवातीला, TSMC ने घोषणा केली की ते ब्रॉडकॉम, Nvidia आणि इतर मोठ्या ग्राहकांसोबत सिलिकॉन फोटोनिक्स तंत्रज्ञान, सामान्य पॅकेजिंग ऑप्टिकल घटक CPO आणि इतर नवीन उत्पादने, 45nm ते 7nm प्रक्रिया तंत्रज्ञान संयुक्तपणे विकसित करण्यासाठी हातमिळवणी करतील आणि पुढील वर्षाच्या सर्वात जलद दुसऱ्या सहामाहीत मोठ्या ऑर्डरची पूर्तता करण्यास सुरुवात होईल, 2025 किंवा त्याहून अधिक व्हॉल्यूम स्टेजपर्यंत पोहोचण्यासाठी.
फोटोनिक उपकरणे, एकात्मिक सर्किट्स, पॅकेजिंग, मॉडेलिंग आणि सिम्युलेशन यांचा समावेश असलेले आंतरविद्याशाखीय तंत्रज्ञान क्षेत्र म्हणून, सीपीओ तंत्रज्ञान ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक फ्यूजनमुळे होणारे बदल प्रतिबिंबित करते आणि डेटा ट्रान्समिशनमध्ये होणारे बदल निःसंशयपणे विध्वंसक आहेत. जरी सीपीओचा वापर केवळ मोठ्या डेटा सेंटरमध्येच दीर्घकाळ दिसून येत असला तरी, मोठ्या संगणकीय शक्ती आणि उच्च बँडविड्थ आवश्यकतांच्या पुढील विस्तारासह, सीपीओ फोटोइलेक्ट्रिक को-सील तंत्रज्ञान एक नवीन युद्धभूमी बनले आहे.
सीपीओमध्ये काम करणाऱ्या उत्पादकांना साधारणपणे असे वाटते की २०२५ हे एक प्रमुख नोड असेल, जे १०२.४ टीबीपीएसच्या एक्सचेंज रेटसह एक नोड देखील आहे आणि प्लगेबल मॉड्यूल्सचे तोटे आणखी वाढतील. जरी सीपीओ अनुप्रयोग हळूहळू येऊ शकतात, तरी ऑप्टो-इलेक्ट्रॉनिक को-पॅकेजिंग हा निःसंशयपणे उच्च गती, उच्च बँडविड्थ आणि कमी पॉवर नेटवर्क साध्य करण्याचा एकमेव मार्ग आहे.