W dniu 12 stycznia na seminarium technologii fotoniki krzemowej „2023 China Optical Communication High Quality Development Forum”, serii seminariów na dużą skalę, zainicjowanych wspólnie przez CIOE China Optical Expo i C114 Communication Network, Haiguang Dr. Sun Xu, dyrektor techniczny Xinchuang Firma Optoelectronics Technology Co., Ltd. wygłosiła przemówienie zatytułowane „Silicon Photonics Technology: Empowering Green Data Centers”.
Miękkie
Sun Xu powiedział, że ekologiczne centra danych nadal wymagają szybkiej technologii modułów optycznych o niższym zużyciu energii przez jednostkę, a zwiększenie szybkości jednokanałowej jest najlepszym rozwiązaniem zmniejszającym ogólne zużycie energii. Opakowanie 2,5D może spełnić wymagania opakowania krzemowego układu optycznego 200G/linia, jednocześnie skutecznie zmniejszając utratę ścieżki transmisji i poprawiając efektywność energetyczną. Przy szybkości 200G/linię fotonika krzemowa ma zalety techniczne pod względem zużycia energii i kosztów; ze względu na ograniczenia przepustowości moduły optyczne nowej generacji 1,6 T/3,2 T wymagają większej gęstości kanałów. Techniczne zalety technologii krzemowej fotoniki, takie jak niższe zużycie energii, wspólne zasoby łańcucha przemysłu półprzewodnikowego i dopasowanie zaawansowanego opakowania, pomogą w budowie ekologicznych centrów danych.
Zielone centra danych mają w rzeczywistości bardziej rygorystyczne wymagania dotyczące ogólnych wskaźników efektywności energetycznej centrów danych w ramach podwójnych celów redukcji emisji. Sun Xu zwrócił uwagę, że wymagania techniczne zielonych centrów danych dla szybkich modułów optycznych obejmują głównie trzy następujące aspekty:
Jednym z nich jest to, że wskaźnik efektywności energetycznej centrum danych (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.
Po drugie, łańcuch przemysłowy jest ekologicznie intensywny i współdzielony. Na przykład standaryzacja modułu optycznego, tryb produkcji czipów optoelektronicznych Fables, zintegrowana integracja optoelektroniczna, znormalizowana technologia pakowania i testowania itp.
Trzeci to większa gęstość i nowa forma modułu. Wyższa integracja, od QSFP przez OSFP do OSFP-XD; nowe formy opakowań, od COBO przez NPO do CPO; bardziej rygorystyczne wymagania dotyczące rozpraszania ciepła, jednostkowa gęstość zużycia energii na poziomie 10 plus W/cm2.
„Z punktu widzenia wzrostu zużycia energii w sprzęcie sieciowym, zużycie energii przez szybkie moduły optyczne stanowi znaczną część. Wielokanałowe metody transmisji równoległej nie mogą sprostać wymogom redukcji zużycia energii przez pojedynczy bit, a rozwój pojedynczych -Technologia poprawy szybkości kanału. Ponadto przepustowość technicznych urządzeń optycznych napotkała oczywiście pewne techniczne wąskie gardła. Sun Xu uważa, że niższe zużycie energii technologii krzemowej fotoniki, współdzielenie zasobów łańcucha przemysłu półprzewodnikowego oraz dopasowanie zaawansowanych opakowań i innych zalet technicznych pomoże w budowie ekologicznych centrów danych.
Metody optymalizacji zużycia energii krzemowych modułów optycznych obejmują: po pierwsze, optymalizację przepustowości systemu, od 100 G/linia do 200 G/linia; po drugie, optymalizacja zużycia energii przez DSP, od DSP przez DSP Lite do napędu bezpośredniego; po trzecie, zaawansowane opakowanie (pakowanie dyskretne, integracja hybrydowa, integracja monolityczna) może poprawić efektywność energetyczną układu zasilającego i zmniejszyć straty na ścieżce transmisji; czwarta to poprawa wydajności sprzęgania i zmniejszenie liczby używanych laserów.
Z perspektywy różnych pomysłów technicznych na optymalizację zużycia energii w krzemowej technologii fotonicznej, Sun Xu zwrócił uwagę, że technologia szybkiego modulatora 200G/linia może skutecznie zmniejszyć zużycie energii przez pojedynczy bit; cienkowarstwowy niobian litu może współdzielić technologię pakowania fotoniki krzemowej, aby osiągnąć niższe zużycie energii na jednym bitie. konsumpcja; Opakowanie 2.5D/3D może spełniać wymagania techniczne dotyczące większej prędkości i mniejszego zużycia energii; jednocześnie w przypadku modułów optycznych o większej prędkości (1,6T, 3,2T), ze względu na poprawę przepustowości urządzeń, napotyka techniczne wąskie gardło, a popyt jest jeszcze większy. Moduł optyczny o dużej gęstości do osiągnięcia
