CPO의 진화와 발전광전자공학공동 포장 기술
광전자 공동 패키징은 새로운 기술이 아니며 그 개발은 1960년대로 거슬러 올라갑니다. 그러나 현재 광전자 공동 패키징은 단순한 패키지일 뿐입니다.광전자 장치함께. 1990년대에 들어와서광통신 모듈업계에서는 광전 공동 패키징이 등장하기 시작했습니다. 올해 높은 컴퓨팅 성능과 고대역폭 수요가 폭발적으로 증가함에 따라 광전 공동 패키징 및 관련 분야 기술이 다시 한 번 많은 주목을 받았습니다.
기술 발전에 있어서도 각 단계마다 20/50Tb/s 수요에 대응하는 2.5D CPO부터 50/100Tb/s 수요에 대응하는 2.5D Chiplet CPO까지 형태가 다르며 최종적으로 100Tb/s에 대응하는 3D CPO를 실현합니다. 비율.
2.5D CPO는광학 모듈및 동일한 기판의 네트워크 스위치 칩은 라인 거리를 단축하고 I/O 밀도를 높이며, 3D CPO는 광 IC를 중간 레이어에 직접 연결하여 50um 미만의 I/O 피치 상호 연결을 달성합니다. 광전변환모듈과 네트워크 스위칭 칩 사이의 거리를 최대한 줄이는 것이 진화의 목표는 매우 분명하다.
현재 CPO는 아직 초기 단계에 불과해 낮은 수율, 높은 유지관리 비용 등의 문제가 남아 있으며, CPO 관련 제품을 완벽하게 제공할 수 있는 제조업체는 시장에 거의 없습니다. Broadcom, Marvell, Intel 및 소수의 기타 업체만이 시장에서 완전한 독점 솔루션을 보유하고 있습니다.
Marvell은 작년에 VIA-LAST 프로세스를 사용하는 2.5D CPO 기술 스위치를 출시했습니다. 실리콘 광칩을 가공한 후 OSAT의 처리 능력으로 TSV를 가공한 다음 실리콘 광칩에 전기 칩 플립칩을 추가합니다. 16개의 광 모듈과 스위칭 칩 Marvell Teralynx7이 PCB에 상호 연결되어 스위치를 형성하며 12.8Tbps의 스위칭 속도를 달성할 수 있습니다.
올해 OFC에서 Broadcom과 Marvell은 광전자 공동 패키징 기술을 사용하는 최신 세대의 51.2Tbps 스위치 칩도 시연했습니다.
Broadcom의 최신 세대 CPO 기술 세부 사항에서 CPO 3D 패키지는 더 높은 I/O 밀도를 달성하기 위한 프로세스 개선을 통해 CPO 전력 소비를 5.5W/800G로 높이고 에너지 효율성 비율이 매우 우수합니다. 동시에 Broadcom은 200Gbps 및 102.4T CPO의 단일 물결을 돌파하고 있습니다.
시스코도 CPO 기술에 대한 투자를 늘려 올해 OFC에서 CPO 제품 시연을 통해 CPO 기술 축적과 더욱 통합된 멀티플렉서/디멀티플렉서에 적용한 모습을 선보였다. 시스코는 51.2Tb 스위치에 CPO 시범 배치를 실시한 뒤 102.4Tb 스위치 주기에 대규모 채택을 실시할 것이라고 밝혔다.
인텔은 오랫동안 CPO 기반 스위치를 출시해 왔으며 최근 몇 년 동안 인텔은 Ayar Labs와 계속 협력하여 공동 패키지된 더 높은 대역폭 신호 상호 연결 솔루션을 탐색하여 광전자 공동 패키징 및 광학 상호 연결 장치의 대량 생산을 위한 길을 열었습니다.
플러그형 모듈이 여전히 첫 번째 선택이지만 CPO가 가져올 수 있는 전반적인 에너지 효율성 향상으로 인해 점점 더 많은 제조업체가 관심을 끌고 있습니다. LightCounting에 따르면 CPO 출하량은 800G 및 1.6T 포트에서 크게 증가하기 시작하여 2024년부터 2025년까지 점진적으로 상용화되기 시작하여 2026년부터 2027년까지 대규모 볼륨을 형성할 것으로 예상됩니다. 동시에 CIR은 광전 종합 패키징 시장 매출은 2027년에 54억 달러에 이를 것입니다.
올해 초 TSMC는 브로드컴(Broadcom), 엔비디아(Nvidia) 등 대형 고객들과 손을 잡고 실리콘 포토닉스 기술, 공통 패키징 광학 부품 CPO 및 기타 신제품, 45nm에서 7nm까지의 공정 기술을 공동 개발할 것이라고 발표했으며, 하반기 가장 빠른 속도를 낼 것이라고 밝혔다. 내년에는 대량 주문을 충족하기 시작하여 2025년 정도에 볼륨 단계에 도달했습니다.
광소자, 집적 회로, 패키징, 모델링 및 시뮬레이션을 포함하는 학제간 기술 분야인 CPO 기술은 광전자 융합으로 인한 변화를 반영하며 데이터 전송에 가져온 변화는 의심할 여지 없이 파괴적입니다. CPO의 적용은 오랫동안 대규모 데이터 센터에서만 볼 수 있었지만 대규모 컴퓨팅 성능과 고대역폭 요구 사항이 더욱 확장됨에 따라 CPO 광전 공동 밀봉 기술은 새로운 전쟁터가 되었습니다.
CPO에서 일하는 제조업체는 일반적으로 2025년이 핵심 노드가 될 것이라고 믿고 있으며, 이 노드는 교환율이 102.4Tbps인 노드이기도 하며 플러그형 모듈의 단점이 더욱 증폭될 것이라고 볼 수 있습니다. CPO 애플리케이션이 느리게 구현될 수 있지만 광전자 공동 패키징은 의심할 여지없이 고속, 고대역폭 및 저전력 네트워크를 달성할 수 있는 유일한 방법입니다.
게시 시간: 2024년 4월 2일