सीपीओ ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक को-पॅकेजिंग तंत्रज्ञानाची उत्क्रांती आणि प्रगती भाग दोन

सीपीओची उत्क्रांती आणि प्रगतीऑप्टोइलेक्ट्रॉनिकसह-पॅकेजिंग तंत्रज्ञान

ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक को-पॅकेजिंग हे काही नवीन तंत्रज्ञान नाही, त्याचा विकास १९६० च्या दशकापासून सुरू होतो, परंतु त्या वेळी, फोटोइलेक्ट्रिक को-पॅकेजिंग हे फक्त एक साधे पॅकेज होतेऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणेएकत्र. १९९० च्या दशकापर्यंत, च्या उदयाबरोबरऑप्टिकल कम्युनिकेशन मॉड्यूलउद्योगात, फोटोइलेक्ट्रिक को-पॅकेजिंगचा उदय होऊ लागला. या वर्षी उच्च संगणकीय शक्ती आणि उच्च बँडविड्थच्या मागणीत झालेल्या प्रचंड वाढीमुळे, फोटोइलेक्ट्रिक को-पॅकेजिंग आणि त्याच्याशी संबंधित शाखा तंत्रज्ञानाकडे पुन्हा एकदा खूप लक्ष वेधले गेले आहे.
तंत्रज्ञानाच्या विकासात, प्रत्येक टप्प्याची वेगवेगळी रूपे आहेत, 20/50Tb/s च्या मागणीनुसार 2.5D CPO पासून, 50/100Tb/s च्या मागणीनुसार 2.5D चिपलेट CPO पर्यंत आणि शेवटी 100Tb/s दराच्या 3D CPO ची निर्मिती होते.

२.५डी सीपीओ पॅकेजऑप्टिकल मॉड्यूलआणि त्याच सबस्ट्रेटवरील नेटवर्क स्विच चिपमुळे लाइनचे अंतर कमी होते आणि I/O घनता वाढते, तसेच 3D CPO ऑप्टिकल IC ला थेट इंटरमीडिएट लेयरशी जोडते, ज्यामुळे 50um पेक्षा कमी I/O पिचचे इंटरकनेक्शन साध्य होते. याच्या विकासाचे उद्दिष्ट अगदी स्पष्ट आहे, ते म्हणजे फोटोइलेक्ट्रिक कन्व्हर्जन मॉड्यूल आणि नेटवर्क स्विचिंग चिपमधील अंतर शक्य तितके कमी करणे.
सध्या, CPO अजूनही सुरुवातीच्या टप्प्यात आहे, आणि कमी उत्पादनक्षमता व जास्त देखभाल खर्च यांसारख्या समस्या अजूनही आहेत, तसेच बाजारात असे फार थोडे उत्पादक आहेत जे CPO संबंधित उत्पादने पूर्णपणे पुरवू शकतात. केवळ ब्रॉडकॉम, मार्वेल, इंटेल आणि इतर काही मोजक्या कंपन्यांकडेच बाजारात पूर्णपणे मालकीचे सोल्युशन्स आहेत.
मार्वेलने गेल्या वर्षी VIA-LAST प्रक्रिया वापरून 2.5D CPO टेक्नॉलॉजी स्विच सादर केला. सिलिकॉन ऑप्टिकल चिपवर प्रक्रिया झाल्यानंतर, OSAT च्या प्रक्रिया क्षमतेने TSV वर प्रक्रिया केली जाते आणि त्यानंतर सिलिकॉन ऑप्टिकल चिपला इलेक्ट्रिकल चिप फ्लिप-चिप जोडली जाते. PCB वर 16 ऑप्टिकल मॉड्यूल्स आणि मार्वेल टेरालिंक्स7 स्विचिंग चिप एकमेकांना जोडून एक स्विच तयार केला जातो, जो 12.8Tbps चा स्विचिंग दर साध्य करू शकतो.

या वर्षीच्या OFC मध्ये, ब्रॉडकॉम आणि मार्वेलने ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक को-पॅकेजिंग तंत्रज्ञानाचा वापर करून तयार केलेल्या 51.2Tbps स्विच चिप्सच्या नवीनतम पिढीचे प्रदर्शनही केले.
ब्रॉडकॉमच्या नवीनतम पिढीच्या CPO च्या तांत्रिक तपशिलांनुसार, CPO 3D पॅकेजमध्ये प्रक्रियेतील सुधारणेद्वारे उच्च I/O घनता साध्य केली आहे, CPO चा वीज वापर 5.5W/800G असून, ऊर्जा कार्यक्षमता गुणोत्तर खूप चांगले आहे आणि कामगिरी उत्कृष्ट आहे. त्याच वेळी, ब्रॉडकॉम 200Gbps आणि 102.4T CPO च्या एकाच लाटेतही यश मिळवत आहे.
सिस्कोने CPO तंत्रज्ञानातील आपली गुंतवणूकही वाढवली आहे आणि या वर्षीच्या OFC मध्ये CPO उत्पादनाचे प्रात्यक्षिक सादर केले आहे, ज्यामध्ये अधिक एकात्मिक मल्टिप्लेक्सर/डीमल्टिप्लेक्सरवर त्यांच्या CPO तंत्रज्ञानाचा संचय आणि वापर दाखवण्यात आला आहे. सिस्कोने सांगितले की ते 51.2Tb स्विचेसमध्ये CPO ची प्रायोगिक अंमलबजावणी करेल, त्यानंतर 102.4Tb स्विच सायकलमध्ये त्याचा मोठ्या प्रमाणावर अवलंब केला जाईल.
इंटेलने बऱ्याच काळापूर्वी CPO आधारित स्विचेस सादर केले आहेत, आणि अलिकडच्या वर्षांत इंटेलने को-पॅकेज्ड हायर बँडविड्थ सिग्नल इंटरकनेक्शन सोल्यूशन्स शोधण्यासाठी अयार लॅब्ससोबत काम करणे सुरू ठेवले आहे, ज्यामुळे ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक को-पॅकेजिंग आणि ऑप्टिकल इंटरकनेक्ट उपकरणांच्या मोठ्या प्रमाणावरील उत्पादनाचा मार्ग मोकळा झाला आहे.
जरी प्लगेबल मॉड्यूल्स अजूनही पहिली पसंती असली तरी, CPO मुळे मिळणाऱ्या एकूण ऊर्जा कार्यक्षमतेतील सुधारणेने अधिकाधिक उत्पादकांना आकर्षित केले आहे. लाइटकाउंटिंगनुसार, 800G आणि 1.6T पोर्ट्सपासून CPO शिपमेंट्समध्ये लक्षणीय वाढ होण्यास सुरुवात होईल, ते २०२४ ते २०२५ पर्यंत हळूहळू व्यावसायिकरित्या उपलब्ध होतील आणि २०२६ ते २०२७ पर्यंत मोठ्या प्रमाणात उपलब्ध होतील. त्याच वेळी, CIR ला अपेक्षा आहे की २०२७ मध्ये फोटोइलेक्ट्रिक टोटल पॅकेजिंगचा बाजार महसूल ५.४ अब्ज डॉलर्सपर्यंत पोहोचेल.

या वर्षाच्या सुरुवातीला, TSMC ने घोषणा केली की ते ब्रॉडकॉम, एनव्हिडिया आणि इतर मोठ्या ग्राहकांसोबत मिळून सिलिकॉन फोटोनिक्स तंत्रज्ञान, कॉमन पॅकेजिंग ऑप्टिकल कंपोनंट्स (CPO) आणि इतर नवीन उत्पादने, तसेच 45nm ते 7nm पर्यंतच्या प्रक्रिया तंत्रज्ञानाचा संयुक्तपणे विकास करेल. तसेच, पुढील वर्षाच्या उत्तरार्धात मोठ्या ऑर्डरची पूर्तता करण्यास सुरुवात होईल आणि २०२५ च्या सुमारास मोठ्या प्रमाणावरील उत्पादनाचा टप्पा गाठला जाईल, असेही सांगितले.
फोटोनिक उपकरणे, एकात्मिक सर्किट्स, पॅकेजिंग, मॉडेलिंग आणि सिम्युलेशन यांचा समावेश असलेले एक आंतरविद्याशाखीय तंत्रज्ञान क्षेत्र म्हणून, CPO तंत्रज्ञान हे ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक फ्युजनमुळे झालेले बदल दर्शवते आणि डेटा ट्रान्समिशनमध्ये झालेले बदल निःसंशयपणे आमूलाग्र आहेत. जरी CPO चा वापर बऱ्याच काळापासून केवळ मोठ्या डेटा सेंटर्समध्येच दिसून येत असला तरी, मोठ्या संगणकीय शक्ती आणि उच्च बँडविड्थच्या गरजांच्या पुढील विस्तारामुळे, CPO फोटोइलेक्ट्रिक को-सील तंत्रज्ञान हे एक नवीन रणांगण बनले आहे.
यावरून असे दिसून येते की, CPO मध्ये काम करणाऱ्या उत्पादकांचा सर्वसाधारणपणे असा विश्वास आहे की २०२५ हे एक महत्त्वाचे वर्ष असेल, जे १०२.४ Tbps च्या विनिमय दराचे वर्ष देखील आहे, आणि यामुळे प्लगेबल मॉड्यूल्सचे तोटे आणखी वाढतील. जरी CPO चा वापर हळूहळू होत असला तरी, उच्च गती, उच्च बँडविड्थ आणि कमी ऊर्जा वापरणारी नेटवर्क्स साध्य करण्यासाठी ऑप्टो-इलेक्ट्रॉनिक को-पॅकेजिंग हा निःसंशयपणे एकमेव मार्ग आहे.