CPO — אופטיקה באריזה משותפת
שילוב ישיר של מנועים אופטיים עם ASIC של מתג על מצע משותף מבטל צווארי בקבוק ברוחב הפס של PCB, מפחית את צריכת ההספק ב-30–50% תוך הרחבת צפיפות החיבורים ל-Tbps/mm.
סקירה כללית
אופטיקה באריזה משותפת (CPO) היא גישה מהפכנית המארזת את המנוע האופטי (לייזרים, מאפננים, גלאי אור) יחד עם ASIC של מתג על מצע משותף. על ידי ביטול המסלולים החשמליים הארוכים בלוחות PCB מסורתיים, CPO מפחיתה באופן דרמטי את צריכת ההספק של I/O חשמלי במהירות גבוהה — צוואר הבקבוק המרכזי בצריכת ההספק במתגי מרכזי נתונים מודרניים — ובמקביל מגדילה את צפיפות רוחב הפס לרמות של Tbps/mm.
ככל שרשתות מרכזי הנתונים מתרחבות ל-51.2T ומעלה, מגבלות ההספק וטוהר האות של אופטיקה ניתנת לחיבור הופכות לבלתי ברות-קיימא. CPO היא תשובת התעשייה, ומקרבת את המרת האור לחשמל ככל האפשר אל עבר הסיליקון המחשוב. הדבר דורש מצעים ייעודיים — SOI לפוטוניקת סיליקון (SiPh), InP ללייזרים ו-LiNbO₃ למאפננים במהירות גבוהה — ש-GINECHIP מספקת בדיוק ובאיכות הנדרשים לייצור מעגלים משולבים פוטוניים (PIC).
מאפייני טכנולוגיה מרכזיים
שילוב פוטוניקת סיליקון
פרוסות SOI עם עובי שכבת BOX נשלט בדיוק (0.5–3μm) משמשות כפלטפורמה פוטונית. מוביל הגל מסיליקון בעל ניגודיות מקדם שבירה גבוהה מאפשר ניתוב אופטי קומפקטי ובעל אובדן נמוך וריבוב חלוקת אורך גל (WDM) על שבב יחיד.
שילוב לייזרי InP
אינדיום פוספיד (InP) נותר החומר המועדף ללייזרים מוליכים-למחצה ב-O-band וב-C-band. GINECHIP מספקת פרוסות אפיטקסיאליות InP עם הרכב שכבות נשלט בדיוק עבור לייזרי DFB, EML ו-SOA המשמשים במקורות אור CPO.
מאפננים במהירות גבוהה מסוג LiNbO₃
ניובט ליתיום בשכבה דקה (TFLN) על מבודד מאפשר מאפננים אלקטרו-אופטיים עם רוחב פס העולה על 100 GHz ו-Vπ נמוך במיוחד. מאפננים אלו חיוניים עבור ערוצי I/O אופטיים במהירות גבוהה בארכיטקטורות CPO.
הרכבת אריזה משותפת
הרכבת CPO דורשת הצמדת דָּי בדיוק גבוה, צימוד אופטי בעל אובדן נמוך (מצמדים קצה או סריג), ואריזה הרמטית או כמעט הרמטית. המצע חייב לשמור על יציבות ממדית לאורך מחזורים תרמיים מרובים — יתרון מרכזי של interposer זכוכית וסיליקון.
פתרונות GINECHIP
פרוסות SOI עם עובי BOX מותאם אישית (0.5–3μm) ועובי שכבת התקן לפוטוניקת סיליקון, עם חספוס פני שטח <0.2nm RMS למובילי גל בעלי אובדן נמוך.
מצעי אינדיום פוספיד ומבנים אפיטקסיאליים עבור דיודות לייזר, גלאי אור ומגברים אופטיים מוליכים-למחצה ב-O-band וב-C-band.
פרוסות ניובט ליתיום על מבודד (LNOI) עבור מאפננים אלקטרו-אופטיים במהירות גבוהה, עם עובי שכבה מ-300nm עד 1μm על נשאי סיליקון או קוורץ.
שירותי ליטוש CMP המשיגים חספוס פני שטח תת-ננומטרי למשטחים באיכות אופטית, חיוניים לצימוד אופטי בעל אובדן נמוך ולייצור מובילי גל.
יישומי יעד
CPO מיועדת בעיקר למתגי מרכזי נתונים בקנה מידה עצום (51.2T ומעלה), חיבורים בין-צמתיים של אשכולות AI/ML ומארגי מחשוב בעל ביצועים גבוהים. יישומים מתפתחים כוללים I/O אופטי לתקשורת שבב-לשבב באריזות מרובות-דָּי וחיבורים אופטיים לארכיטקטורות מחשוב מפורק.
בנו את פלטפורמת ה-CPO שלכם
מ-SOI לפוטוניקת סיליקון ועד לייזרי InP ומאפנני LiNbO₃, GINECHIP מספקת את מגוון המצעים המלא לפיתוח וייצור ה-CPO שלכם.