സിപിഒ ഒപ്റ്റോഇലക്ട്രോണിക് കോ-പാക്കേജിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ പരിണാമവും പുരോഗതിയും രണ്ടാം ഭാഗം

സിപിഒയുടെ പരിണാമവും പുരോഗതിയുംഒപ്റ്റോഇലക്ട്രോണിക്കോ-പാക്കേജിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ

ഒപ്റ്റോഇലക്ട്രോണിക് കോ-പാക്കേജിംഗ് ഒരു പുതിയ സാങ്കേതികവിദ്യയല്ല, അതിന്റെ വികസനം 1960 കളിൽ ആരംഭിച്ചതായി കാണാം, എന്നാൽ ഇപ്പോൾ, ഫോട്ടോഇലക്ട്രിക് കോ-പാക്കേജിംഗ് ഒരു ലളിതമായ പാക്കേജ് മാത്രമാണ്ഒപ്റ്റോ ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങൾഒരുമിച്ച്. 1990-കളിൽ, ഉയർച്ചയോടെഒപ്റ്റിക്കൽ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ മൊഡ്യൂൾവ്യവസായത്തിൽ, ഫോട്ടോഇലക്ട്രിക് കോ-പാക്കേജിംഗ് ഉയർന്നുവരാൻ തുടങ്ങി. ഈ വർഷം ഉയർന്ന കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് പവറും ഉയർന്ന ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് ഡിമാൻഡും തകർന്നതോടെ, ഫോട്ടോഇലക്ട്രിക് കോ-പാക്കേജിംഗും അതുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ബ്രാഞ്ച് സാങ്കേതികവിദ്യയും വീണ്ടും വളരെയധികം ശ്രദ്ധ നേടി.
സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ വികസനത്തിൽ, ഓരോ ഘട്ടത്തിനും വ്യത്യസ്ത രൂപങ്ങളുണ്ട്, 20/50Tb/s ഡിമാൻഡിന് അനുയോജ്യമായ 2.5D CPO മുതൽ, 50/100Tb/s ഡിമാൻഡിന് അനുയോജ്യമായ 2.5D ചിപ്ലെറ്റ് CPO വരെ, ഒടുവിൽ 100Tb/s നിരക്കിന് അനുയോജ്യമായ 3D CPO യാഥാർത്ഥ്യമാക്കുന്നു.

2.5D CPO പാക്കേജുകൾഒപ്റ്റിക്കൽ മൊഡ്യൂൾലൈൻ ദൂരം കുറയ്ക്കുന്നതിനും I/O സാന്ദ്രത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനുമായി ഒരേ സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിൽ നെറ്റ്‌വർക്ക് സ്വിച്ച് ചിപ്പ് ഘടിപ്പിക്കുന്നു, കൂടാതെ 50um-ൽ താഴെയുള്ള I/O പിച്ചിന്റെ പരസ്പരബന്ധം കൈവരിക്കുന്നതിന് 3D CPO ഒപ്റ്റിക്കൽ ഐസിയെ ഇന്റർമീഡിയറി ലെയറുമായി നേരിട്ട് ബന്ധിപ്പിക്കുന്നു. അതിന്റെ പരിണാമത്തിന്റെ ലക്ഷ്യം വളരെ വ്യക്തമാണ്, അതായത് ഫോട്ടോഇലക്ട്രിക് കൺവേർഷൻ മൊഡ്യൂളും നെറ്റ്‌വർക്ക് സ്വിച്ചിംഗ് ചിപ്പും തമ്മിലുള്ള ദൂരം കഴിയുന്നത്ര കുറയ്ക്കുക എന്നതാണ്.
നിലവിൽ, CPO ഇപ്പോഴും ശൈശവാവസ്ഥയിലാണ്, കുറഞ്ഞ വിളവ്, ഉയർന്ന പരിപാലനച്ചെലവ് തുടങ്ങിയ പ്രശ്നങ്ങൾ ഇപ്പോഴും ഉണ്ട്, കൂടാതെ വിപണിയിലെ ചുരുക്കം ചില നിർമ്മാതാക്കൾക്ക് മാത്രമേ CPO അനുബന്ധ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ പൂർണ്ണമായും നൽകാൻ കഴിയൂ. ബ്രോഡ്കോം, മാർവെൽ, ഇന്റൽ, മറ്റ് ചില കളിക്കാർ എന്നിവർക്ക് മാത്രമേ വിപണിയിൽ പൂർണ്ണമായും ഉടമസ്ഥതയിലുള്ള പരിഹാരങ്ങൾ ഉള്ളൂ.
കഴിഞ്ഞ വർഷം മാർവെൽ VIA-LAST പ്രക്രിയ ഉപയോഗിച്ച് ഒരു 2.5D CPO ടെക്നോളജി സ്വിച്ച് അവതരിപ്പിച്ചു. സിലിക്കൺ ഒപ്റ്റിക്കൽ ചിപ്പ് പ്രോസസ്സ് ചെയ്ത ശേഷം, OSAT യുടെ പ്രോസസ്സിംഗ് ശേഷി ഉപയോഗിച്ച് TSV പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുന്നു, തുടർന്ന് ഇലക്ട്രിക്കൽ ചിപ്പ് ഫ്ലിപ്പ്-ചിപ്പ് സിലിക്കൺ ഒപ്റ്റിക്കൽ ചിപ്പിലേക്ക് ചേർക്കുന്നു. 16 ഒപ്റ്റിക്കൽ മൊഡ്യൂളുകളും സ്വിച്ചിംഗ് ചിപ്പും മാർവെൽ ടെറലിൻക്സ് 7 പിസിബിയിൽ പരസ്പരം ബന്ധിപ്പിച്ച് ഒരു സ്വിച്ച് രൂപപ്പെടുത്തുന്നു, ഇത് 12.8Tbps സ്വിച്ചിംഗ് നിരക്ക് കൈവരിക്കും.

ഈ വർഷത്തെ OFC-യിൽ, ബ്രോഡ്‌കോമും മാർവെലും ഒപ്‌റ്റോഇലക്‌ട്രോണിക് കോ-പാക്കേജിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ച് 51.2Tbps ന്റെ ഏറ്റവും പുതിയ തലമുറ സ്വിച്ച് ചിപ്പുകൾ പ്രദർശിപ്പിച്ചു.
ബ്രോഡ്‌കോമിന്റെ ഏറ്റവും പുതിയ തലമുറയിലെ CPO സാങ്കേതിക വിശദാംശങ്ങളിൽ നിന്ന്, ഉയർന്ന I/O സാന്ദ്രത കൈവരിക്കുന്നതിനുള്ള പ്രക്രിയയുടെ മെച്ചപ്പെടുത്തലിലൂടെ CPO 3D പാക്കേജ്, CPO വൈദ്യുതി ഉപഭോഗം 5.5W/800G ആയി, ഊർജ്ജ കാര്യക്ഷമത അനുപാതം വളരെ മികച്ചതാണ്. പ്രകടനം വളരെ മികച്ചതാണ്. അതേസമയം, ബ്രോഡ്‌കോം 200Gbps, 102.4T CPO എന്നിവയുടെ സിംഗിൾ വേവിലേക്ക് കടക്കുന്നു.
സി‌എസ്‌കോ സി‌പി‌ഒ സാങ്കേതികവിദ്യയിലുള്ള നിക്ഷേപം വർദ്ധിപ്പിച്ചിട്ടുണ്ട്, കൂടാതെ ഈ വർഷത്തെ ഒ‌എഫ്‌സിയിൽ ഒരു സി‌പി‌ഒ ഉൽപ്പന്ന പ്രദർശനം നടത്തി, കൂടുതൽ സംയോജിത മൾട്ടിപ്ലക്‌സർ/ഡീമൾട്ടിപ്ലെക്‌സറിൽ സി‌പി‌ഒ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ശേഖരണവും പ്രയോഗവും കാണിക്കുന്നു. 51.2 ടിബി സ്വിച്ചുകളിൽ സി‌പി‌ഒയുടെ പൈലറ്റ് വിന്യാസം നടത്തുമെന്നും തുടർന്ന് 102.4 ടിബി സ്വിച്ച് സൈക്കിളുകളിൽ വലിയ തോതിലുള്ള ദത്തെടുക്കൽ നടത്തുമെന്നും സി‌എസ്‌കോ പറഞ്ഞു.
ഇന്റൽ വളരെക്കാലമായി CPO അധിഷ്ഠിത സ്വിച്ചുകൾ അവതരിപ്പിച്ചുവരുന്നു, സമീപ വർഷങ്ങളിൽ ഇന്റൽ അയർ ലാബ്‌സുമായി സഹ-പാക്ക് ചെയ്‌ത ഉയർന്ന ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് സിഗ്നൽ ഇന്റർകണക്ഷൻ പരിഹാരങ്ങൾ പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യുന്നതിനായി പ്രവർത്തിക്കുന്നത് തുടരുന്നു, ഇത് ഒപ്‌റ്റോഇലക്‌ട്രോണിക് കോ-പാക്കേജിംഗിന്റെയും ഒപ്റ്റിക്കൽ ഇന്റർകണക്ട് ഉപകരണങ്ങളുടെയും വൻതോതിലുള്ള ഉൽപ്പാദനത്തിന് വഴിയൊരുക്കുന്നു.
പ്ലഗ്ഗബിൾ മൊഡ്യൂളുകൾ ഇപ്പോഴും ആദ്യ ചോയ്‌സാണെങ്കിലും, CPO-യ്ക്ക് കൊണ്ടുവരാൻ കഴിയുന്ന മൊത്തത്തിലുള്ള ഊർജ്ജ കാര്യക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്തൽ കൂടുതൽ കൂടുതൽ നിർമ്മാതാക്കളെ ആകർഷിച്ചു. ലൈറ്റ് കൗണ്ടിംഗ് അനുസരിച്ച്, 800G, 1.6T പോർട്ടുകളിൽ നിന്ന് CPO ഷിപ്പ്‌മെന്റുകൾ ഗണ്യമായി വർദ്ധിക്കാൻ തുടങ്ങും, 2024 മുതൽ 2025 വരെ ക്രമേണ വാണിജ്യപരമായി ലഭ്യമാകാൻ തുടങ്ങും, 2026 മുതൽ 2027 വരെ വലിയ തോതിലുള്ള വോളിയം രൂപപ്പെടും. അതേസമയം, ഫോട്ടോഇലക്ട്രിക് ടോട്ടൽ പാക്കേജിംഗിന്റെ വിപണി വരുമാനം 2027 ൽ 5.4 ബില്യൺ ഡോളറിലെത്തുമെന്ന് CIR പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു.

ഈ വർഷം ആദ്യം, ബ്രോഡ്‌കോം, എൻവിഡിയ, മറ്റ് വലിയ ഉപഭോക്താക്കളുമായി കൈകോർത്ത് സിലിക്കൺ ഫോട്ടോണിക്‌സ് സാങ്കേതികവിദ്യ, കോമൺ പാക്കേജിംഗ് ഒപ്റ്റിക്കൽ ഘടകങ്ങൾ CPO, മറ്റ് പുതിയ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ, 45nm മുതൽ 7nm വരെയുള്ള പ്രോസസ്സ് സാങ്കേതികവിദ്യ എന്നിവ സംയുക്തമായി വികസിപ്പിക്കുമെന്ന് TSMC പ്രഖ്യാപിച്ചു, അടുത്ത വർഷത്തെ ഏറ്റവും വേഗതയേറിയ രണ്ടാം പകുതിയിൽ വോളിയം ഘട്ടത്തിലെത്താൻ 2025 ഓടെ വലിയ ഓർഡർ കൈവരിക്കാൻ തുടങ്ങിയെന്ന് പറഞ്ഞു.
ഫോട്ടോണിക് ഉപകരണങ്ങൾ, ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടുകൾ, പാക്കേജിംഗ്, മോഡലിംഗ്, സിമുലേഷൻ എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്ന ഒരു ഇന്റർ ഡിസിപ്ലിനറി ടെക്നോളജി മേഖല എന്ന നിലയിൽ, സിപിഒ സാങ്കേതികവിദ്യ ഒപ്റ്റോ ഇലക്ട്രോണിക് ഫ്യൂഷൻ വരുത്തുന്ന മാറ്റങ്ങളെ പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്നു, കൂടാതെ ഡാറ്റാ ട്രാൻസ്മിഷനിൽ വരുത്തുന്ന മാറ്റങ്ങൾ നിസ്സംശയമായും അട്ടിമറിക്കുന്നവയാണ്. വലിയ കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് പവറും ഉയർന്ന ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് ആവശ്യകതകളും കൂടുതൽ വികസിക്കുന്നതിനാൽ, വലിയ ഡാറ്റാ സെന്ററുകളിൽ മാത്രമേ സിപിഒയുടെ പ്രയോഗം വളരെക്കാലം കാണാൻ കഴിയൂ എങ്കിലും, സിപിഒ ഫോട്ടോഇലക്ട്രിക് കോ-സീൽ സാങ്കേതികവിദ്യ ഒരു പുതിയ യുദ്ധക്കളമായി മാറിയിരിക്കുന്നു.
CPO-യിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന നിർമ്മാതാക്കൾ പൊതുവെ വിശ്വസിക്കുന്നത് 2025 ഒരു കീ നോഡ് ആയിരിക്കുമെന്നും അത് 102.4Tbps എക്സ്ചേഞ്ച് റേറ്റ് ഉള്ള ഒരു നോഡ് ആണെന്നും പ്ലഗ്ഗബിൾ മൊഡ്യൂളുകളുടെ ദോഷങ്ങൾ കൂടുതൽ വർദ്ധിപ്പിക്കുമെന്നും ആണ്. CPO ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ സാവധാനത്തിൽ വന്നേക്കാമെങ്കിലും, ഉയർന്ന വേഗത, ഉയർന്ന ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത്, കുറഞ്ഞ പവർ നെറ്റ്‌വർക്കുകൾ എന്നിവ നേടാനുള്ള ഏക മാർഗം ഒപ്റ്റോ-ഇലക്ട്രോണിക് കോ-പാക്കേജിംഗ് ആണെന്നതിൽ സംശയമില്ല.