Таҳаввул ва пешрафти CPOоптоэлектронӣтехнологияи бастабандии муштарак
Бастабандии муштараки оптоэлектронӣ технологияи нав нест, рушди онро метавон ба солҳои 1960-ум пайгирӣ кард, аммо дар айни замон, бастабандии муштараки фотоэлектрикӣ танҳо як бастаи оддӣ аст.дастгоҳҳои оптоэлектронӣякҷоя. То солҳои 1990-ум, бо болоравиимодули алоқаи оптикӣДар саноат, бастабандии фотоэлектрикӣ пайдо шуд. Бо афзоиши қудрати баланди ҳисоббарорӣ ва талаботи баланди паҳнои банд имсол, бастабандии фотоэлектрикӣ ва технологияи марбут ба он бори дигар таваҷҷӯҳи зиёдро ба худ ҷалб карданд.
Дар рушди технология, ҳар як марҳила инчунин шаклҳои гуногун дорад, аз 2.5D CPO, ки ба талаботи 20/50Tb/s мувофиқат мекунад, то 2.5D Chiplet CPO, ки ба талаботи 50/100Tb/s мувофиқат мекунад ва дар ниҳоят CPO-и 3D, ки ба суръати 100Tb/s мувофиқат мекунад.
CPO-и 2.5D бастабандӣ мекунадмодули оптикӣва чипи коммутатсияи шабака дар ҳамон як субстрат барои кӯтоҳ кардани масофаи хат ва афзоиши зичии вуруд/хуруҷ истифода мешавад ва CPO-и 3D мустақиман микросхемаи оптикиро ба қабати миёнаравӣ пайваст мекунад, то ба пайвастагии қадами вуруд/хуруҷи камтар аз 50 мкм ноил гардад. Ҳадафи эволютсияи он хеле равшан аст, ки ин кам кардани масофаи байни модули табдили фотоэлектрикӣ ва чипи коммутатсияи шабака то ҳадди имкон аст.
Дар айни замон, CPO ҳанӯз дар марҳилаи ибтидоии рушд қарор дорад ва мушкилоте ба монанди ҳосилнокии паст ва хароҷоти баланди нигоҳдорӣ ҳанӯз ҳам вуҷуд доранд ва кам истеҳсолкунандагон дар бозор метавонанд маҳсулоти марбут ба CPO-ро пурра пешниҳод кунанд. Танҳо Broadcom, Marvell, Intel ва якчанд бозигарони дигар дар бозор роҳҳои ҳалли пурраи хусусӣ доранд.
Ширкати Marvell соли гузашта бо истифода аз раванди VIA-LAST коммутатори технологияи 2.5D CPO-ро муаррифӣ кард. Пас аз коркарди чипи оптикии силикон, TSV бо қобилияти коркарди OSAT коркард мешавад ва сипас чипи флип-чипи электрикии чип ба чипи оптикии силикон илова карда мешавад. 16 модули оптикӣ ва чипи коммутатсионӣ Marvell Teralynx7 дар PCB бо ҳам пайваст карда шудаанд, то коммутаторро ташкил диҳанд, ки метавонад суръати коммутатсияи 12.8 Тбит/с-ро ба даст орад.
Дар намоишгоҳи OFC-и имсола, Broadcom ва Marvell инчунин насли охирини чипҳои коммутатори 51.2 Тбит/с-ро бо истифода аз технологияи бастабандии муштараки оптоэлектронӣ муаррифӣ карданд.
Аз тафсилоти техникии насли охирини CPO-и Broadcom, бастаи 3D-и CPO тавассути такмили раванд барои ноил шудан ба зичии баландтари вуруд/хуруҷ, истеъмоли қувваи CPO то 5.5W/800G, нишондиҳандаи самаранокии энергия хеле хуб аст, иҷроиш хеле хуб аст. Дар айни замон, Broadcom инчунин ба як мавҷи ягонаи 200Gbps ва 102.4T CPO ворид мешавад.
Cisco инчунин сармоягузории худро дар технологияи CPO афзоиш додааст ва дар OFC имсол намоиши маҳсулоти CPO-ро баргузор кард, ки дар он ҷамъоварӣ ва татбиқи технологияи CPO-и худ дар мултиплексор/демултиплексори муттаҳидтар нишон дода шудааст. Cisco гуфт, ки он ҷойгиркунии озмоишии CPO-ро дар коммутаторҳои 51.2 ТБ ва баъдан дар давраҳои коммутаторҳои 102.4 ТБ дар миқёси васеъ татбиқ хоҳад кард.
Ширкати Intel муддати тӯлонӣ коммутаторҳои асоси CPO-ро муаррифӣ кардааст ва дар солҳои охир, Intel бо Ayar Labs барои омӯхтани роҳҳои ҳалли пайвасти сигналҳои баландсифати бастабандии муштарак ҳамкорӣ мекунад ва роҳро барои истеҳсоли оммавии дастгоҳҳои пайвасти муштараки оптоэлектронӣ ва пайвасти оптикӣ ҳамвор мекунад.
Гарчанде ки модулҳои васлшаванда то ҳол интихоби аввал мебошанд, беҳбуди умумии самаранокии энергетикӣ, ки CPO метавонад ба бор орад, истеҳсолкунандагони бештар ва бештарро ҷалб кардааст. Тибқи LightCounting, интиқоли CPO аз портҳои 800G ва 1.6T ба таври назаррас афзоиш хоҳад ёфт, аз соли 2024 то 2025 тадриҷан ба таври тиҷоратӣ дастрас хоҳад шуд ва аз соли 2026 то 2027 ҳаҷми калонро ташкил медиҳад. Дар айни замон, CIR интизор аст, ки даромади бозори бастабандии умумии фотоэлектрикӣ дар соли 2027 ба 5,4 миллиард доллар мерасад.
Аввали соли ҷорӣ, TSMC эълон кард, ки бо Broadcom, Nvidia ва дигар муштариёни калон барои таҳияи муштараки технологияи фотоникаи кремний, ҷузъҳои бастабандии оптикии маъмулӣ CPO ва дигар маҳсулоти нав, технологияи коркард аз 45nm то 7nm ҳамкорӣ хоҳад кард ва гуфт, ки нимаи дуюми соли оянда зудтарин барои қонеъ кардани фармоиши калон, тақрибан соли 2025, барои расидан ба марҳилаи ҳаҷм оғоз ёфт.
Технологияи CPO ҳамчун як соҳаи байнифаннии технология, ки дастгоҳҳои фотонӣ, схемаҳои интегралӣ, бастабандӣ, моделсозӣ ва симулятсияро дар бар мегирад, тағйиротеро, ки аз синтези оптоэлектронӣ ба вуҷуд омадаанд, инъикос мекунад ва тағйироте, ки ба интиқоли маълумот ворид шудаанд, бешубҳа харобиоваранд. Гарчанде ки татбиқи CPO метавонад танҳо дар марказҳои калони додаҳо муддати тӯлонӣ дида шавад, бо густариши минбаъдаи қудрати бузурги ҳисоббарорӣ ва талаботи баланди паҳнои банд, технологияи ҳаммӯҳри фотоэлектрикии CPO ба майдони нави мубориза табдил ёфтааст.
Мушоҳида мешавад, ки истеҳсолкунандагоне, ки дар CPO кор мекунанд, умуман бовар доранд, ки соли 2025 як гиреҳи калидӣ хоҳад буд, ки он низ гиреҳест бо суръати мубодилаи 102.4 Тбит/с ва нуқсонҳои модулҳои васлшаванда боз ҳам бештар хоҳанд шуд. Гарчанде ки татбиқи CPO метавонад суст ба амал ояд, бастабандии муштараки оптикӣ-электронӣ бешубҳа ягона роҳи ба даст овардани шабакаҳои суръати баланд, паҳнои банд ва қувваи кам аст.
Вақти нашр: 02 апрели соли 2024