စားအုန်းဆီ (CPO) ၏ ဆင့်ကဲဖြစ်စဉ်နှင့် တိုးတက်မှုoptoelectronicပူးတွဲထုပ်ပိုးမှုနည်းပညာ
Optoelectronic co-packaging သည် နည်းပညာအသစ်တစ်ခု မဟုတ်ပါ, ၎င်း၏ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုကို ၁၉၆၀ ပြည့်လွန်နှစ်များအထိ ပြန်လည်ခြေရာခံနိုင်သော်လည်း ယခုအချိန်တွင် photoelectric co-packaging သည် ရိုးရှင်းသော package တစ်ခုသာဖြစ်သည်။optoelectronic ကိရိယာများအတူတကွ။ ၁၉၉၀ ပြည့်လွန်နှစ်များတွင် မြင့်တက်လာမှုနှင့်အတူအလင်းတန်းဆက်သွယ်ရေးမော်ဂျူးစက်မှုလုပ်ငန်း၊ photoelectric copackaging ပေါ်ပေါက်လာခဲ့သည်။ ယခုနှစ်တွင် မြင့်မားသော computing power နှင့် မြင့်မားသော bandwidth demand တို့၏ ပေါက်ကွဲမှုနှင့်အတူ photoelectric co-packaging နှင့် ၎င်း၏ဆက်စပ် branch နည်းပညာသည် အာရုံစိုက်မှုများစွာကို ထပ်မံရရှိခဲ့သည်။
နည်းပညာဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုတွင်၊ အဆင့်တိုင်းတွင် 20/50Tb/s လိုအပ်ချက်နှင့်ကိုက်ညီသော 2.5D CPO မှ 50/100Tb/s လိုအပ်ချက်နှင့်ကိုက်ညီသော 2.5D Chiplet CPO အထိ၊ နောက်ဆုံးတွင် 100Tb/s နှုန်းနှင့်ကိုက်ညီသော 3D CPO အထိ မတူညီသောပုံစံများရှိသည်။
2.5D CPO သည်အလင်းတန်း မော်ဂျူးလိုင်းအကွာအဝေးကို တိုစေပြီး I/O သိပ်သည်းဆကို မြှင့်တင်ရန်အတွက် တူညီသော substrate ပေါ်တွင် network switch chip ကို အသုံးပြုပြီး၊ 3D CPO သည် optical IC ကို intermediary layer နှင့် တိုက်ရိုက်ချိတ်ဆက်ပေးခြင်းဖြင့် I/O pitch ၏ အပြန်အလှန်ချိတ်ဆက်မှုကို 50um အောက်ရရှိစေပါသည်။ ၎င်း၏ဆင့်ကဲဖြစ်စဉ်၏ ရည်မှန်းချက်မှာ အလွန်ရှင်းလင်းပြီး photoelectric conversion module နှင့် network switching chip အကြား အကွာအဝေးကို တတ်နိုင်သမျှ လျှော့ချရန်ဖြစ်သည်။
လက်ရှိတွင် စားအုန်းဆီကြမ်းသည် ကနဦးအဆင့်တွင်သာ ရှိနေသေးပြီး အထွက်နှုန်းနည်းပါးခြင်းနှင့် ပြုပြင်ထိန်းသိမ်းမှုကုန်ကျစရိတ်မြင့်မားခြင်းကဲ့သို့သော ပြဿနာများ ရှိနေဆဲဖြစ်ပြီး ဈေးကွက်ရှိ ထုတ်လုပ်သူအနည်းငယ်သာ စားအုန်းဆီနှင့်ဆက်စပ်သော ထုတ်ကုန်များကို အပြည့်အဝ ပံ့ပိုးပေးနိုင်ပါသည်။ Broadcom၊ Marvell၊ Intel နှင့် အခြားကစားသမားအနည်းငယ်သာ ဈေးကွက်တွင် အပြည့်အဝ မူပိုင်ခွင့်ရှိသော ဖြေရှင်းချက်များရှိသည်။
Marvell သည် VIA-LAST လုပ်ငန်းစဉ်ကို အသုံးပြု၍ 2.5D CPO နည်းပညာ switch ကို ယမန်နှစ်က မိတ်ဆက်ခဲ့သည်။ silicon optical chip ကို စီမံဆောင်ရွက်ပြီးနောက် TSV ကို OSAT ၏ စီမံဆောင်ရွက်နိုင်စွမ်းဖြင့် စီမံဆောင်ရွက်ပြီးနောက် electrical chip flip-chip ကို silicon optical chip ထဲသို့ ထည့်သွင်းသည်။ optical module ၁၆ ခုနှင့် switching chip Marvell Teralynx7 ကို PCB ပေါ်တွင် ချိတ်ဆက်ထားပြီး switching rate 12.8Tbps ရရှိနိုင်သော switch တစ်ခု ဖွဲ့စည်းထားသည်။
ယခုနှစ် OFC တွင် Broadcom နှင့် Marvell တို့သည် optoelectronic co-packaging နည်းပညာကို အသုံးပြု၍ နောက်ဆုံးပေါ်မျိုးဆက် 51.2Tbps switch chips များကိုလည်း သရုပ်ပြခဲ့သည်။
Broadcom ရဲ့ နောက်ဆုံးပေါ် CPO နည်းပညာဆိုင်ရာ အသေးစိတ်အချက်အလက်တွေ၊ CPO 3D package ကနေစပြီး I/O သိပ်သည်းဆ မြင့်မားလာစေဖို့၊ CPO ပါဝါသုံးစွဲမှု 5.5W/800G အထိ ရရှိစေဖို့ လုပ်ငန်းစဉ်ကို တိုးတက်ကောင်းမွန်အောင် လုပ်ဆောင်ခြင်းအားဖြင့် စွမ်းအင်ထိရောက်မှုအချိုး အလွန်ကောင်းမွန်ပြီး စွမ်းဆောင်ရည်လည်း အလွန်ကောင်းမွန်ပါတယ်။ တစ်ချိန်တည်းမှာပဲ Broadcom ဟာ 200Gbps နဲ့ 102.4T CPO ဆိုတဲ့ လှိုင်းတစ်ခုတည်းကို ဖြတ်ကျော်နေပါတယ်။
Cisco သည် CPO နည်းပညာတွင် ၎င်း၏ရင်းနှီးမြှုပ်နှံမှုကို တိုးမြှင့်ခဲ့ပြီး ယခုနှစ် OFC တွင် CPO ထုတ်ကုန်သရုပ်ပြမှုတစ်ခု ပြုလုပ်ခဲ့ပြီး ၎င်း၏ CPO နည်းပညာစုဆောင်းမှုနှင့် ပိုမိုပေါင်းစပ်ထားသော multiplexer/demultiplexer တွင် အသုံးချမှုကို ပြသခဲ့သည်။ Cisco သည် 51.2Tb switches များတွင် CPO ကို စမ်းသပ်ဖြန့်ကျက်မှုပြုလုပ်ပြီးနောက် 102.4Tb switch cycles များတွင် ကြီးမားသောအသုံးပြုမှုကို ပြုလုပ်မည်ဟု ပြောကြားခဲ့သည်။
Intel သည် CPO အခြေခံ switch များကို ကြာမြင့်စွာကတည်းက မိတ်ဆက်ခဲ့ပြီး မကြာသေးမီနှစ်များအတွင်း Intel သည် Ayar Labs နှင့် ပူးပေါင်း၍ co-packaged higher bandwidth signal interconnection solution များကို စူးစမ်းလေ့လာခဲ့ပြီး optoelectronic co-packaging နှင့် optical interconnect device များကို အစုလိုက်အပြုံလိုက်ထုတ်လုပ်မှုအတွက် လမ်းခင်းပေးခဲ့သည်။
pluggable modules များသည် ပထမဦးစားပေးရွေးချယ်မှုဖြစ်နေဆဲဖြစ်သော်လည်း CPO မှ ယူဆောင်လာနိုင်သော အလုံးစုံစွမ်းအင်ထိရောက်မှုတိုးတက်မှုသည် ထုတ်လုပ်သူများကို ပိုမိုဆွဲဆောင်နိုင်ခဲ့သည်။ LightCounting ၏ အဆိုအရ CPO တင်ပို့မှုများသည် 800G နှင့် 1.6T ports များမှ သိသိသာသာ မြင့်တက်လာမည်ဖြစ်ပြီး ၂၀၂၄ မှ ၂၀၂၅ အထိ တဖြည်းဖြည်း စီးပွားဖြစ်ရရှိနိုင်မည်ဖြစ်ပြီး ၂၀၂၆ မှ ၂၀၂၇ အထိ ကြီးမားသောပမာဏကို ဖွဲ့စည်းမည်ဖြစ်သည်။ တစ်ချိန်တည်းမှာပင်၊ CIR သည် photoelectric စုစုပေါင်းထုပ်ပိုးမှု၏ ဈေးကွက်ဝင်ငွေသည် ၂၀၂၇ ခုနှစ်တွင် အမေရိကန်ဒေါ်လာ ၅.၄ ဘီလီယံအထိ ရောက်ရှိလိမ့်မည်ဟု မျှော်လင့်ရသည်။
ယခုနှစ်အစောပိုင်းတွင် TSMC သည် Broadcom၊ Nvidia နှင့် အခြားကြီးမားသောဖောက်သည်များနှင့် ပူးပေါင်း၍ ဆီလီကွန်ဖိုတွန်နစ်နည်းပညာ၊ ဘုံထုပ်ပိုးမှုအလင်းအမှောင်အစိတ်အပိုင်းများ CPO နှင့် အခြားထုတ်ကုန်အသစ်များ၊ 45nm မှ 7nm အထိ လုပ်ငန်းစဉ်နည်းပညာကို ပူးတွဲတီထွင်သွားမည်ဟု ကြေညာခဲ့ပြီး နောက်နှစ်၏ အမြန်ဆုံးဒုတိယနှစ်ဝက်သည် ကြီးမားသောမှာယူမှုကို စတင်ဖြည့်ဆည်းပေးခဲ့ပြီး ၂၀၂၅ ခုနှစ်ခန့်တွင် ပမာဏအဆင့်သို့ရောက်ရှိမည်ဟု ပြောကြားခဲ့သည်။
ဖိုတွန်နစ်ကိရိယာများ၊ ပေါင်းစပ်ဆားကစ်များ၊ ထုပ်ပိုးမှု၊ မော်ဒယ်လ်လုပ်ခြင်းနှင့် သရုပ်ဖော်ခြင်းတို့ပါဝင်သည့် ဘာသာရပ်ပေါင်းစုံနည်းပညာနယ်ပယ်တစ်ခုအနေဖြင့် CPO နည်းပညာသည် optoelectronic fusion မှ ယူဆောင်လာသော ပြောင်းလဲမှုများကို ထင်ဟပ်စေပြီး ဒေတာထုတ်လွှင့်မှုတွင် ယူဆောင်လာသော ပြောင်းလဲမှုများသည် သံသယဖြစ်စရာမလိုဘဲ ဖျက်ဆီးပစ်ပါသည်။ CPO အသုံးချမှုကို ဒေတာစင်တာကြီးများတွင်သာ ကြာမြင့်စွာ မြင်တွေ့နိုင်သော်လည်း၊ ကြီးမားသော ကွန်ပျူတာပါဝါနှင့် bandwidth လိုအပ်ချက်များ ပိုမိုတိုးချဲ့လာခြင်းနှင့်အတူ CPO photoelectric co-seal နည်းပညာသည် စစ်မြေပြင်အသစ်တစ်ခု ဖြစ်လာခဲ့သည်။
CPO မှာ အလုပ်လုပ်နေတဲ့ ထုတ်လုပ်သူတွေက ၂၀၂၅ ခုနှစ်ဟာ အဓိက node တစ်ခုဖြစ်လာမယ်လို့ ယေဘုယျအားဖြင့် ယုံကြည်ကြပြီး၊ အဲဒါက 102.4Tbps ငွေလဲနှုန်းရှိတဲ့ node တစ်ခုလည်း ဖြစ်တယ်လို့ မြင်ကြပြီး pluggable module တွေရဲ့ အားနည်းချက်တွေကိုလည်း ပိုမိုဆိုးရွားစေမယ်လို့ မြင်ကြပါတယ်။ CPO အသုံးချမှုတွေက နှေးကွေးစွာ ပေါ်ပေါက်လာနိုင်ပေမယ့် opto-electronic co-packaging ဟာ မြန်နှုန်းမြင့်၊ bandwidth မြင့်မားပြီး ပါဝါနည်းတဲ့ ကွန်ရက်တွေကို ရရှိဖို့ တစ်ခုတည်းသော နည်းလမ်းကတော့ သံသယဖြစ်စရာမလိုပါဘူး။
ပို့စ်တင်ချိန်: ၂၀၂၄ ခုနှစ်၊ ဧပြီလ ၂ ရက်