ការវិវត្តន៍ និងការរីកចម្រើនរបស់ CPOអុបតូអេឡិចត្រូនិចបច្ចេកវិទ្យាវេចខ្ចប់រួមគ្នា
Optoelectronic co-packaging មិនមែនជាបច្ចេកវិទ្យាថ្មីទេ ការអភិវឌ្ឍន៍របស់វាអាចត្រូវបានតាមដានត្រលប់ទៅទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1960 ប៉ុន្តែនៅពេលនេះ ការវេចខ្ចប់រួមគ្នា photoelectric គឺគ្រាន់តែជាកញ្ចប់ធម្មតានៃឧបករណ៍អុបទិកជាមួយគ្នា។ នៅទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1990 ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃម៉ូឌុលទំនាក់ទំនងអុបទិកឧស្សាហកម្ម ការវេចខ្ចប់ photoelectric បានចាប់ផ្តើមលេចឡើង។ ជាមួយនឹងការផ្ទុះឡើងនៃថាមពលកុំព្យូទ័រខ្ពស់ និងតម្រូវការកម្រិតបញ្ជូនខ្ពស់នៅឆ្នាំនេះ ការវេចខ្ចប់រួមគ្នាដោយ photoelectric និងបច្ចេកវិទ្យាសាខាពាក់ព័ន្ធរបស់វាបានទទួលការចាប់អារម្មណ៍ជាថ្មីម្តងទៀត។
នៅក្នុងការអភិវឌ្ឍន៍បច្ចេកវិទ្យា ដំណាក់កាលនីមួយៗក៏មានទម្រង់ផ្សេងៗគ្នាផងដែរ ចាប់ពី 2.5D CPO ដែលត្រូវគ្នាទៅនឹងតម្រូវការ 20/50Tb/s ដល់ 2.5D Chiplet CPO ដែលត្រូវគ្នាទៅនឹងតម្រូវការ 50/100Tb/s ហើយទីបំផុតដឹងថា 3D CPO ដែលត្រូវគ្នានឹង 100Tb/s អត្រា។
កញ្ចប់ CPO 2.5Dម៉ូឌុលអុបទិកនិងបន្ទះឈីបប្តូរបណ្តាញនៅលើស្រទាប់ខាងក្រោមដូចគ្នា ដើម្បីកាត់បន្ថយចម្ងាយបន្ទាត់ និងបង្កើនដង់ស៊ីតេ I/O ហើយ CPO 3D ភ្ជាប់ដោយផ្ទាល់ IC អុបទិកទៅស្រទាប់អន្តរការី ដើម្បីសម្រេចបាននូវទំនាក់ទំនងអន្តរកម្មនៃ I/O pitch តិចជាង 50um។ គោលដៅនៃការវិវត្តរបស់វាគឺច្បាស់ណាស់ ពោលគឺកាត់បន្ថយចម្ងាយរវាងម៉ូឌុលបំប្លែង photoelectric និងបន្ទះឈីបប្តូរបណ្តាញឱ្យបានច្រើនតាមដែលអាចធ្វើទៅបាន។
នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ CPO នៅតែស្ថិតក្នុងវ័យកុមារនៅឡើយ ហើយនៅតែមានបញ្ហាដូចជាទិន្នផលទាប និងថ្លៃថែទាំខ្ពស់ ហើយក្រុមហ៊ុនផលិតមួយចំនួននៅលើទីផ្សារអាចផ្តល់ផលិតផលពាក់ព័ន្ធ CPO យ៉ាងពេញលេញ។ មានតែ Broadcom, Marvell, Intel និងអ្នកលេងមួយចំនួនទៀតដែលមានដំណោះស្រាយដែលមានកម្មសិទ្ធិពេញលេញនៅលើទីផ្សារ។
Marvell បានណែនាំឧបករណ៍ប្តូរបច្ចេកវិទ្យា CPO 2.5D ដោយប្រើដំណើរការ VIA-LAST កាលពីឆ្នាំមុន។ បន្ទាប់ពីបន្ទះឈីបអុបទិកស៊ីលីកុនត្រូវបានដំណើរការ TSV ត្រូវបានដំណើរការជាមួយនឹងសមត្ថភាពដំណើរការរបស់ OSAT ហើយបន្ទាប់មកបន្ទះឈីបអេឡិចត្រូនិច flip-chip ត្រូវបានបន្ថែមទៅបន្ទះឈីបអុបទិកស៊ីលីកុន។ ម៉ូឌុលអុបទិកចំនួន 16 និងបន្ទះឈីបប្តូរ Marvell Teralynx7 ត្រូវបានភ្ជាប់គ្នាទៅវិញទៅមកនៅលើ PCB ដើម្បីបង្កើតជាកុងតាក់ដែលអាចសម្រេចបាននូវអត្រាប្តូរនៃ 12.8Tbps ។
នៅឯ OFC ឆ្នាំនេះ Broadcom និង Marvell ក៏បានបង្ហាញពីជំនាន់ចុងក្រោយនៃបន្ទះឈីបប្តូរ 51.2Tbps ដោយប្រើបច្ចេកវិទ្យាវេចខ្ចប់ optoelectronic ។
ពីព័ត៌មានលំអិតបច្ចេកទេស CPO ជំនាន់ចុងក្រោយរបស់ Broadcom កញ្ចប់ CPO 3D តាមរយៈការធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនៃដំណើរការដើម្បីទទួលបានដង់ស៊ីតេ I/O ខ្ពស់ ការប្រើប្រាស់ថាមពល CPO ដល់ 5.5W/800G សមាមាត្រប្រសិទ្ធភាពថាមពលគឺដំណើរការល្អណាស់គឺល្អណាស់។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ Broadcom ក៏កំពុងបំបែកទៅជារលកតែមួយនៃ 200Gbps និង 102.4T CPO ។
Cisco ក៏បានបង្កើនការវិនិយោគរបស់ខ្លួននៅក្នុងបច្ចេកវិទ្យា CPO និងបានធ្វើការបង្ហាញផលិតផល CPO នៅក្នុង OFC ឆ្នាំនេះ ដោយបង្ហាញពីការប្រមូលផ្តុំបច្ចេកវិទ្យា CPO និងកម្មវិធីរបស់ខ្លួននៅលើ multiplexer/demultiplexer រួមបញ្ចូលគ្នា។ Cisco បាននិយាយថា ខ្លួននឹងដឹកនាំការដាក់ពង្រាយ CPO សាកល្បងនៅក្នុង 51.2Tb switches បន្ទាប់មកដោយការអនុម័តទ្រង់ទ្រាយធំនៅក្នុង 102.4Tb switch cycles
Intel បានណែនាំឧបករណ៍ប្តូរដែលមានមូលដ្ឋានលើ CPO ជាយូរមកហើយ ហើយក្នុងរយៈពេលប៉ុន្មានឆ្នាំចុងក្រោយនេះ Intel បានបន្តធ្វើការជាមួយ Ayar Labs ដើម្បីស្វែងរកដំណោះស្រាយការភ្ជាប់ទំនាក់ទំនងរវាងរលកសញ្ញាកម្រិតបញ្ជូនខ្ពស់ដែលរួមបញ្ចូលគ្នាដោយត្រួសត្រាយផ្លូវសម្រាប់ការផលិតដ៏ធំនៃការវេចខ្ចប់ និងឧបករណ៍ភ្ជាប់អុបទិក។
ទោះបីជាម៉ូឌុលដែលអាចដោតបាននៅតែជាជម្រើសដំបូងក៏ដោយ ការកែលម្អប្រសិទ្ធភាពថាមពលទាំងមូលដែល CPO អាចនាំមកបានទាក់ទាញអ្នកផលិតកាន់តែច្រើនឡើង។ យោងតាម LightCounting ការនាំចេញ CPO នឹងចាប់ផ្តើមកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំងពីច្រក 800G និង 1.6T ចាប់ផ្តើមដំណើរការជាបណ្តើរៗពីឆ្នាំ 2024 ដល់ឆ្នាំ 2025 និងបង្កើតបរិមាណទ្រង់ទ្រាយធំពីឆ្នាំ 2026 ដល់ឆ្នាំ 2027។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះដែរ CIR រំពឹងថា ប្រាក់ចំណូលទីផ្សារនៃការវេចខ្ចប់សរុប photoelectric នឹងឈានដល់ 5.4 ពាន់លានដុល្លារក្នុងឆ្នាំ 2027 ។
កាលពីដើមឆ្នាំនេះ TSMC បានប្រកាសថាខ្លួននឹងចាប់ដៃជាមួយ Broadcom, Nvidia និងអតិថិជនធំៗផ្សេងទៀត ដើម្បីរួមគ្នាអភិវឌ្ឍបច្ចេកវិទ្យា silicon photonics សមាសធាតុអុបទិកវេចខ្ចប់ទូទៅ CPO និងផលិតផលថ្មីផ្សេងទៀត បច្ចេកវិទ្យាដំណើរការពី 45nm ទៅ 7nm ហើយបាននិយាយថា ពាក់កណ្តាលទីពីរលឿនបំផុត នៅឆ្នាំក្រោយបានចាប់ផ្តើមដើម្បីបំពេញតាមលំដាប់ធំ 2025 ឬដូច្នេះដើម្បីឈានដល់ដំណាក់កាលកម្រិតសំឡេង។
ក្នុងនាមជាវិស័យបច្ចេកវិទ្យាអន្តរកម្មសិក្សាដែលពាក់ព័ន្ធនឹងឧបករណ៍ photonic សៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នា ការវេចខ្ចប់ គំរូ និងការក្លែងធ្វើ បច្ចេកវិទ្យា CPO ឆ្លុះបញ្ចាំងពីការផ្លាស់ប្តូរដែលនាំមកដោយ optoelectronic fusion ហើយការផ្លាស់ប្តូរដែលនាំទៅដល់ការបញ្ជូនទិន្នន័យគឺពិតជាវិទ្ធង្សនា។ ទោះបីជាការអនុវត្ត CPO អាចត្រូវបានគេមើលឃើញតែនៅក្នុងមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យធំសម្រាប់រយៈពេលដ៏យូរជាមួយនឹងការពង្រីកបន្ថែមនៃថាមពលកុំព្យូទ័រដ៏ធំ និងតម្រូវការកម្រិតបញ្ជូនខ្ពស់ក៏ដោយ ក៏បច្ចេកវិទ្យា CPO photoelectric co-seal បានក្លាយជាសមរភូមិថ្មីមួយ។
វាអាចត្រូវបានគេមើលឃើញថាក្រុមហ៊ុនផលិតដែលធ្វើការនៅក្នុង CPO ជាទូទៅជឿថាឆ្នាំ 2025 នឹងក្លាយជាថ្នាំងដ៏សំខាន់ ដែលជាថ្នាំងដែលមានអត្រាប្តូរប្រាក់ 102.4Tbps ហើយគុណវិបត្តិនៃម៉ូឌុលដែលអាចដោតបាននឹងត្រូវបានពង្រីកបន្ថែមទៀត។ ទោះបីជាកម្មវិធី CPO អាចមកយឺតក៏ដោយ ការវេចខ្ចប់សហអេឡិចត្រូនិក opto គឺពិតជាវិធីតែមួយគត់ដើម្បីសម្រេចបាននូវល្បឿនលឿន កម្រិតបញ្ជូនខ្ពស់ និងបណ្តាញថាមពលទាប។
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ០២-មេសា-២០២៤