12 января на семинаре по технологиям кремниевой фотоники в рамках «Форума развития высокого качества оптической связи в Китае 2023», серии крупномасштабных семинаров, организованных совместно CIOE China Optical Expo и C114 Communication Network, д-р Хайгуан Сунь Сюй, технический директор Xinchuang Компания Optoelectronics Technology Co., Ltd. выступила с программной речью под названием «Технология кремниевой фотоники: расширение возможностей экологически чистых центров обработки данных».
Софтел
Сунь Сюй сказал, что зеленые центры обработки данных по-прежнему нуждаются в технологии высокоскоростных оптических модулей с более низким удельным энергопотреблением, а увеличение одноканальной скорости является лучшим решением для снижения общего энергопотребления. Упаковка 2.5D может соответствовать требованиям упаковки кремниевых оптических чипов 200G/полосу, эффективно снижая потери на пути передачи и повышая энергоэффективность. При скорости 200 Гбит/с кремниевая фотоника имеет технические преимущества с точки зрения энергопотребления и стоимости; из-за ограничений полосы пропускания оптические модули следующего поколения 1,6T/3,2T требуют большей плотности каналов. Технические преимущества технологии кремниевой фотоники, такие как более низкое энергопотребление, общие ресурсы цепочки полупроводниковой промышленности и соответствующая усовершенствованная упаковка, помогут построить экологически чистые центры обработки данных.
Зеленые центры обработки данных на самом деле имеют более жесткие требования к общим показателям энергоэффективности центров обработки данных в рамках двойной цели по сокращению выбросов. Сунь Сюй отметил, что технические требования экологически чистых центров обработки данных к высокоскоростным оптическим модулям в основном включают следующие три аспекта:
Во-первых, индекс энергоэффективности центра обработки данных (PUE<1.4) requires optical modules to achieve continuous reduction in single-bit power consumption, from 30pJ/bit to 10pJ/bit, while the rate continues to increase.
Во-вторых, производственная цепочка является экологически интенсивной и общей. Например, стандартизация оптических модулей, режим производства оптоэлектронного чипа Fabless, интегрированная оптоэлектронная интеграция, стандартизированная технология упаковки и тестирования и т. д.
В-третьих, более высокая плотность и новая форма модуля. Более высокая степень интеграции, от QSFP до OSFP и OSFP-XD; новые формы упаковки, от COBO до NPO и CPO; более строгие требования к рассеиванию тепла, удельная потребляемая мощность 10 плюс Вт/см2.
«С точки зрения роста энергопотребления в сетевом оборудовании значительная доля приходится на энергопотребление высокоскоростных оптических модулей. - технология улучшения скорости канала. Кроме того, пропускная способность технических оптических устройств, очевидно, столкнулась с некоторыми техническими узкими местами». Сунь Сюй считает, что более низкое энергопотребление технологии кремниевой фотоники, совместное использование ресурсов цепочки полупроводниковой промышленности, а также соответствующая передовая упаковка и другие технические преимущества помогут строительству экологически чистых центров обработки данных.
Методы оптимизации энергопотребления кремниевых оптических модулей включают: во-первых, оптимизацию полосы пропускания системы со 100 Гбит/с до 200 Гбит/с; во-вторых, оптимизация энергопотребления DSP, от DSP до DSP Lite и прямого привода; в-третьих, усовершенствованная упаковка (дискретная упаковка, гибридная интеграция, монолитная интеграция) может повысить энергоэффективность силового чипа и уменьшить потери на пути передачи; в-четвертых, улучшить эффективность связи и уменьшить количество используемых лазеров.
С точки зрения различных технических идей по оптимизации энергопотребления технологии кремниевой фотоники, Сунь Сюй отметил, что технология высокоскоростного модулятора 200G/полоса может эффективно снизить энергопотребление в однобитном режиме; тонкопленочный ниобат лития может использовать технологию упаковки кремниевой фотоники для снижения однобитового энергопотребления. потребление; Упаковка 2.5D/3D может соответствовать техническим требованиям более высокой скорости и более низкого энергопотребления; в то же время для более высокоскоростных оптических модулей (1,6 Тл, 3,2 Тл) из-за улучшения пропускной способности устройства возникает техническое узкое место, и спрос еще выше. Форма оптического модуля высокой плотности для достижения
