ការវិវត្ត និងវឌ្ឍនភាពរបស់ CPOអុបតូអេឡិចត្រូនិចបច្ចេកវិទ្យាវេចខ្ចប់រួមគ្នា
ការវេចខ្ចប់រួមគ្នាដោយប្រើបច្ចេកវិទ្យាអុបតូអេឡិចត្រូនិចមិនមែនជាបច្ចេកវិទ្យាថ្មីទេ ការអភិវឌ្ឍរបស់វាអាចតាមដានត្រឡប់ទៅទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1960 ប៉ុន្តែនៅពេលនេះ ការវេចខ្ចប់រួមគ្នាដោយប្រើបច្ចេកវិទ្យាហ្វូតូអេឡិចត្រូនិចគ្រាន់តែជាកញ្ចប់សាមញ្ញមួយប៉ុណ្ណោះ...ឧបករណ៍អុបតូអេឡិចត្រូនិចជាមួយគ្នា។ នៅទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1990 ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃម៉ូឌុលទំនាក់ទំនងអុបទិកនៅក្នុងឧស្សាហកម្មនេះ ការវេចខ្ចប់រួមគ្នាដោយប្រើពន្លឺភ្លើងបានចាប់ផ្តើមលេចចេញជារូបរាង។ ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃថាមពលកុំព្យូទ័រខ្ពស់ និងតម្រូវការកម្រិតបញ្ជូនខ្ពស់នៅឆ្នាំនេះ ការវេចខ្ចប់រួមគ្នាដោយប្រើពន្លឺភ្លើងភ្លើង និងបច្ចេកវិទ្យាសាខាពាក់ព័ន្ធរបស់វា បានទទួលការចាប់អារម្មណ៍យ៉ាងខ្លាំងម្តងទៀត។
នៅក្នុងការអភិវឌ្ឍបច្ចេកវិទ្យា ដំណាក់កាលនីមួយៗក៏មានទម្រង់ផ្សេងៗគ្នាផងដែរ ចាប់ពី CPO 2.5D ដែលត្រូវគ្នានឹងតម្រូវការ 20/50Tb/s រហូតដល់ CPO Chiplet 2.5D ដែលត្រូវគ្នានឹងតម្រូវការ 50/100Tb/s ហើយចុងក្រោយសម្រេចបាន CPO 3D ដែលត្រូវគ្នានឹងអត្រា 100Tb/s។
កញ្ចប់ CPO 2.5Dម៉ូឌុលអុបទិកនិងបន្ទះឈីបប្តូរបណ្តាញនៅលើស្រទាប់ដូចគ្នាដើម្បីកាត់បន្ថយចម្ងាយបន្ទាត់ និងបង្កើនដង់ស៊ីតេ I/O ហើយ 3D CPO ភ្ជាប់ IC អុបទិកដោយផ្ទាល់ទៅនឹងស្រទាប់អន្តរការី ដើម្បីសម្រេចបាននូវការតភ្ជាប់គ្នានៃទីលាន I/O តិចជាង 50um។ គោលដៅនៃការវិវត្តរបស់វាគឺច្បាស់លាស់ណាស់ ពោលគឺដើម្បីកាត់បន្ថយចម្ងាយរវាងម៉ូឌុលបំលែងពន្លឺ និងបន្ទះឈីបប្តូរបណ្តាញឱ្យបានច្រើនតាមដែលអាចធ្វើទៅបាន។
បច្ចុប្បន្ននេះ ប្រេងដូងឆៅ (CPO) នៅតែស្ថិតក្នុងដំណាក់កាលដំបូងនៅឡើយ ហើយនៅតែមានបញ្ហាដូចជាទិន្នផលទាប និងថ្លៃថែទាំខ្ពស់ ហើយមានក្រុមហ៊ុនផលិតតិចតួចណាស់នៅលើទីផ្សារដែលអាចផ្គត់ផ្គង់ផលិតផលទាក់ទងនឹងប្រេងដូងឆៅបានយ៉ាងពេញលេញ។ មានតែ Broadcom, Marvell, Intel និងក្រុមហ៊ុនមួយចំនួនទៀតប៉ុណ្ណោះដែលមានដំណោះស្រាយផ្តាច់មុខពេញលេញនៅលើទីផ្សារ។
Marvell បានណែនាំកុងតាក់បច្ចេកវិទ្យា CPO 2.5D ដោយប្រើដំណើរការ VIA-LAST កាលពីឆ្នាំមុន។ បន្ទាប់ពីបន្ទះឈីបអុបទិកស៊ីលីកុនត្រូវបានដំណើរការ TSV ត្រូវបានដំណើរការដោយសមត្ថភាពដំណើរការរបស់ OSAT ហើយបន្ទាប់មកបន្ទះឈីបអគ្គិសនី flip-chip ត្រូវបានបន្ថែមទៅក្នុងបន្ទះឈីបអុបទិកស៊ីលីកុន។ ម៉ូឌុលអុបទិកចំនួន 16 និងបន្ទះឈីបប្តូរ Marvell Teralynx7 ត្រូវបានភ្ជាប់គ្នានៅលើ PCB ដើម្បីបង្កើតជាកុងតាក់ ដែលអាចសម្រេចបានអត្រាប្តូរ 12.8Tbps។
នៅក្នុងព្រឹត្តិការណ៍ OFC ឆ្នាំនេះ ក្រុមហ៊ុន Broadcom និង Marvell ក៏បានបង្ហាញបន្ទះឈីបស្វីចជំនាន់ចុងក្រោយបំផុត 51.2Tbps ដោយប្រើប្រាស់បច្ចេកវិទ្យាវេចខ្ចប់រួមគ្នាអុបតូអេឡិចត្រូនិចផងដែរ។
ចាប់ពីព័ត៌មានលម្អិតបច្ចេកទេស CPO ជំនាន់ចុងក្រោយបង្អស់របស់ Broadcom កញ្ចប់ CPO 3D តាមរយៈការកែលម្អដំណើរការដើម្បីសម្រេចបានដង់ស៊ីតេ I/O ខ្ពស់ជាងមុន ការប្រើប្រាស់ថាមពល CPO ដល់ 5.5W/800G សមាមាត្រប្រសិទ្ធភាពថាមពលគឺល្អណាស់ ដំណើរការគឺល្អណាស់។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ Broadcom ក៏កំពុងទម្លុះដល់រលកតែមួយនៃ 200Gbps និង CPO 102.4T។
ក្រុមហ៊ុន Cisco ក៏បានបង្កើនការវិនិយោគរបស់ខ្លួនលើបច្ចេកវិទ្យា CPO ហើយបានធ្វើការបង្ហាញផលិតផល CPO នៅក្នុងព្រឹត្តិការណ៍ OFC ឆ្នាំនេះ ដោយបង្ហាញពីការប្រមូលផ្តុំ និងការអនុវត្តបច្ចេកវិទ្យា CPO របស់ខ្លួនលើឧបករណ៍ multiplexer/demultiplexer ដែលរួមបញ្ចូលគ្នាកាន់តែច្រើន។ ក្រុមហ៊ុន Cisco បាននិយាយថា ខ្លួននឹងធ្វើការសាកល្បងដាក់ពង្រាយ CPO នៅក្នុងកុងតាក់ទំហំ 51.2Tb បន្ទាប់មកដោយការទទួលយកទ្រង់ទ្រាយធំនៅក្នុងវដ្តកុងតាក់ទំហំ 102.4Tb។
ក្រុមហ៊ុន Intel បានណែនាំឧបករណ៍ប្តូរដែលមានមូលដ្ឋានលើ CPO ជាយូរមកហើយ ហើយក្នុងរយៈពេលប៉ុន្មានឆ្នាំចុងក្រោយនេះ ក្រុមហ៊ុន Intel បានបន្តធ្វើការជាមួយ Ayar Labs ដើម្បីស្វែងយល់ពីដំណោះស្រាយភ្ជាប់ទំនាក់ទំនងសញ្ញាដែលមានកម្រិតបញ្ជូនខ្ពស់ជាងមុន ដែលបានវេចខ្ចប់រួមគ្នា ដែលបើកផ្លូវសម្រាប់ការផលិតទ្រង់ទ្រាយធំនៃឧបករណ៍វេចខ្ចប់រួមគ្នាអុបតូអេឡិចត្រូនិច និងឧបករណ៍ភ្ជាប់អុបទិក។
ទោះបីជាម៉ូឌុលដែលអាចដោតបាននៅតែជាជម្រើសដំបូងក៏ដោយ ការកែលម្អប្រសិទ្ធភាពថាមពលទាំងមូលដែល CPO អាចនាំមកបានទាក់ទាញក្រុមហ៊ុនផលិតកាន់តែច្រើនឡើងៗ។ យោងតាម LightCounting ការដឹកជញ្ជូន CPO នឹងចាប់ផ្តើមកើនឡើងគួរឱ្យកត់សម្គាល់ពីច្រក 800G និង 1.6T បន្តិចម្តងៗចាប់ផ្តើមមានលក់ជាលក្ខណៈពាណិជ្ជកម្មចាប់ពីឆ្នាំ 2024 ដល់ឆ្នាំ 2025 និងបង្កើតបរិមាណទ្រង់ទ្រាយធំចាប់ពីឆ្នាំ 2026 ដល់ឆ្នាំ 2027។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ CIR រំពឹងថាប្រាក់ចំណូលទីផ្សារនៃការវេចខ្ចប់សរុប photoelectric នឹងឈានដល់ 5.4 ពាន់លានដុល្លារនៅឆ្នាំ 2027។
កាលពីដើមឆ្នាំនេះ TSMC បានប្រកាសថាខ្លួននឹងសហការជាមួយ Broadcom, Nvidia និងអតិថិជនធំៗផ្សេងទៀត ដើម្បីអភិវឌ្ឍបច្ចេកវិទ្យាស៊ីលីកុនហ្វូតូនិក សមាសធាតុអុបទិកវេចខ្ចប់រួម CPO និងផលិតផលថ្មីផ្សេងទៀត បច្ចេកវិទ្យាដំណើរការពី 45nm ដល់ 7nm ហើយបាននិយាយថា ឆមាសទីពីរនៃឆ្នាំក្រោយដែលលឿនបំផុតបានចាប់ផ្តើមបំពេញការបញ្ជាទិញទ្រង់ទ្រាយធំ គឺឆ្នាំ 2025 ឬច្រើនជាងនេះ ដើម្បីឈានដល់ដំណាក់កាលបរិមាណ។
ក្នុងនាមជាវិស័យបច្ចេកវិទ្យាអន្តរវិញ្ញាសាដែលពាក់ព័ន្ធនឹងឧបករណ៍ហ្វូតូនិក សៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នា ការវេចខ្ចប់ ការធ្វើគំរូ និងការក្លែងធ្វើ បច្ចេកវិទ្យា CPO ឆ្លុះបញ្ចាំងពីការផ្លាស់ប្តូរដែលនាំមកដោយការលាយបញ្ចូលគ្នារវាងអុបតូអេឡិចត្រូនិច ហើយការផ្លាស់ប្តូរដែលនាំមកចំពោះការបញ្ជូនទិន្នន័យគឺពិតជាមានវិទ្ធង្សនា។ ទោះបីជាការអនុវត្ត CPO អាចមើលឃើញតែនៅក្នុងមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យធំៗក្នុងរយៈពេលយូរក៏ដោយ ជាមួយនឹងការពង្រីកបន្ថែមទៀតនៃថាមពលកុំព្យូទ័រដ៏ធំ និងតម្រូវការកម្រិតបញ្ជូនខ្ពស់ បច្ចេកវិទ្យាផ្សាភ្ជាប់រូបថត CPO បានក្លាយជាសមរភូមិថ្មីមួយ។
យើងអាចមើលឃើញថា ក្រុមហ៊ុនផលិតដែលធ្វើការនៅក្នុង CPO ជាទូទៅជឿថា ឆ្នាំ 2025 នឹងក្លាយជាចំណុចសំខាន់មួយ ដែលក៏ជាចំណុចដែលមានអត្រាប្តូរប្រាក់ 102.4Tbps ផងដែរ ហើយគុណវិបត្តិនៃម៉ូឌុលដែលអាចដោតបាននឹងត្រូវបានពង្រីកបន្ថែមទៀត។ ទោះបីជាកម្មវិធី CPO អាចមកយឺតក៏ដោយ ការវេចខ្ចប់រួមគ្នាអុបតូ-អេឡិចត្រូនិចគឺជាមធ្យោបាយតែមួយគត់ដើម្បីសម្រេចបាននូវបណ្តាញល្បឿនលឿន កម្រិតបញ្ជូនខ្ពស់ និងថាមពលទាប។
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ មេសា-០២-២០២៤