Il 12 gennaio al seminario sulla tecnologia fotonica del silicio del "2023 China Optical Communication High Quality Development Forum", una serie di seminari su larga scala lanciata congiuntamente da CIOE China Optical Expo e C114 Communication Network, Haiguang Dr. Sun Xu, direttore tecnico di Xinchuang Optoelectronics Technology Co., Ltd., ha tenuto un discorso programmatico dal titolo "Silicon Photonics Technology: Empowering Green Data Centers".
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Sun Xu ha affermato che i data center ecologici continuano a richiedere la tecnologia dei moduli ottici ad alta velocità con un consumo energetico inferiore e l'aumento della velocità a canale singolo è la soluzione migliore per ridurre il consumo energetico complessivo. L'imballaggio 2.5D può soddisfare i requisiti dell'imballaggio del chip ottico in silicio da 200 G / corsia, riducendo efficacemente la perdita del percorso di trasmissione e migliorando l'efficienza energetica. A una velocità di 200 G/linea, la fotonica del silicio presenta vantaggi tecnici in termini di consumo energetico e costi; a causa delle limitazioni della larghezza di banda, i moduli ottici 1.6T/3.2T di nuova generazione richiedono una maggiore densità di canale. I vantaggi tecnici della tecnologia fotonica del silicio, come il minor consumo energetico, le risorse condivise della catena industriale dei semiconduttori e l'abbinamento di imballaggi avanzati, aiuteranno la costruzione di data center ecologici.
I data center verdi in realtà hanno requisiti più rigorosi sugli indicatori di efficienza energetica complessiva dei data center nell'ambito dei doppi obiettivi di riduzione delle emissioni. Sun Xu ha sottolineato che i requisiti tecnici dei data center verdi per i moduli ottici ad alta velocità includono principalmente i seguenti tre aspetti:
Uno è che l'indice di efficienza energetica del data center (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.
In secondo luogo, la catena industriale è ecologicamente intensiva e condivisa. Ad esempio, la standardizzazione del modulo ottico, la modalità di produzione Fabless del chip optoelettronico, l'integrazione integrata optoelettronica, l'imballaggio standardizzato e la tecnologia di test, ecc.
Il terzo è la maggiore densità e la nuova forma del modulo. Maggiore integrazione, da QSFP a OSFP a OSFP-XD; nuove forme di packaging, da COBO a NPO a CPO; requisiti di dissipazione del calore più rigorosi, densità di consumo di potenza dell'unità di oltre 10 W/cm2.
"Dal punto di vista della crescita del consumo energetico nelle apparecchiature di rete, il consumo energetico dei moduli ottici ad alta velocità rappresenta una parte considerevole. I metodi di trasmissione parallela multicanale non possono soddisfare i requisiti della riduzione del consumo energetico a bit singolo e lo sviluppo di un singolo bit -tecnologia di miglioramento della velocità del canale, Inoltre, la larghezza di banda dei dispositivi ottici tecnici ha ovviamente incontrato alcuni colli di bottiglia tecnici." Sun Xu ritiene che il minor consumo energetico della tecnologia fotonica del silicio, la condivisione delle risorse della catena industriale dei semiconduttori e l'abbinamento di imballaggi avanzati e altri vantaggi tecnici aiuteranno la costruzione di data center verdi.
I metodi di ottimizzazione del consumo energetico dei moduli ottici in silicio includono: in primo luogo, l'ottimizzazione della larghezza di banda del sistema, da 100 G/corsia a 200 G/corsia; in secondo luogo, l'ottimizzazione del consumo energetico DSP, da DSP a DSP Lite a Direct drive; in terzo luogo, l'imballaggio avanzato (imballaggio discreto, integrazione ibrida, integrazione monolitica) può migliorare l'efficienza energetica del chip di potenza e ridurre la perdita del percorso di trasmissione; il quarto è migliorare l'efficienza dell'accoppiamento e ridurre il numero di laser utilizzati.
Dal punto di vista delle diverse idee tecniche per l'ottimizzazione del consumo energetico della tecnologia fotonica del silicio, Sun Xu ha sottolineato che la tecnologia del modulatore ad alta velocità 200G/lane può ridurre efficacemente il consumo energetico a bit singolo; il niobato di litio a film sottile può condividere la tecnologia di confezionamento della fotonica del silicio per ottenere un consumo energetico inferiore a bit singolo. consumo; L'imballaggio 2.5D/3D può soddisfare i requisiti tecnici di maggiore velocità e minore consumo energetico; allo stesso tempo, per i moduli ottici a velocità più elevate (1.6T, 3.2T), a causa del miglioramento della larghezza di banda del dispositivo, si trova di fronte a un collo di bottiglia tecnico e la domanda è ancora più elevata. Forma del modulo ottico ad alta densità da raggiungere
