Am 12. Januar beim Silizium-Photonik-Technologieseminar des "2023 China Optical Communication High Quality Development Forum", einer groß angelegten Seminarreihe, die gemeinsam von der CIOE China Optical Expo und dem C114 Communication Network ins Leben gerufen wurde, Haiguang Dr. Sun Xu, technischer Direktor von Xinchuang Optoelectronics Technology Co., Ltd. hielt eine Grundsatzrede mit dem Titel „Silicon Photonics Technology: Empowering Green Data Centers“.
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Sun Xu sagte, dass grüne Rechenzentren weiterhin Hochgeschwindigkeits-Optikmodultechnologie mit geringerem Stromverbrauch verlangen und die Erhöhung der Einzelkanalrate die beste Lösung zur Reduzierung des Gesamtstromverbrauchs sei. Das 2,5D-Gehäuse kann die Anforderungen des 200G/Spur-Silizium-Optikchip-Gehäuses erfüllen und gleichzeitig den Übertragungswegverlust effektiv reduzieren und die Energieeffizienz verbessern. Bei einer Rate von 200 G/Spur hat Silizium-Photonik technische Vorteile in Bezug auf Stromverbrauch und Kosten; Aufgrund von Bandbreitenbeschränkungen erfordern die optischen 1,6-T-/3,2-T-Module der nächsten Generation eine höhere Kanaldichte. Die technischen Vorteile der Silizium-Photonik-Technologie, wie z. B. geringerer Stromverbrauch, gemeinsam genutzte Ressourcen der Halbleiterindustriekette und passende fortschrittliche Verpackungen, werden den Bau umweltfreundlicher Rechenzentren unterstützen.
Grüne Rechenzentren haben tatsächlich strengere Anforderungen an die Gesamtenergieeffizienzindikatoren von Rechenzentren im Rahmen der doppelten Emissionsreduktionsziele. Sun Xu wies darauf hin, dass die technischen Anforderungen grüner Rechenzentren für optische Hochgeschwindigkeitsmodule hauptsächlich die folgenden drei Aspekte umfassen:
Einer davon ist, dass der Energieeffizienzindex für Rechenzentren (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.
Zweitens ist die Industriekette ökologisch intensiv und geteilt. Zum Beispiel Standardisierung optischer Module, Fabless-Herstellungsmodus für optoelektronische Chips, optoelektronische integrierte Integration, standardisierte Verpackungs- und Testtechnologie usw.
Die dritte ist eine höhere Dichte und eine neue Modulform. Höhere Integration, von QSFP über OSFP bis OSFP-XD; neue Verpackungsformen, von COBO über NPO bis hin zu CPO; strengere Anforderungen an die Wärmeableitung, 10 plus W/cm2 Leistungsaufnahme pro Einheit.
"Aus Sicht des Stromverbrauchswachstums in Netzwerkgeräten macht der Stromverbrauch von optischen Hochgeschwindigkeitsmodulen einen erheblichen Anteil aus. Parallele Mehrkanal-Übertragungsverfahren können die Anforderungen der Reduzierung des Stromverbrauchs um ein Bit und die Entwicklung von Single nicht erfüllen -Channel-Rate-Improvement-Technologie. Darüber hinaus ist die Bandbreite technischer optischer Geräte offensichtlich auf einige technische Engpässe gestoßen." Sun Xu glaubt, dass der geringere Stromverbrauch der Silizium-Photonik-Technologie, die gemeinsame Nutzung von Ressourcen der Halbleiterindustriekette und passende fortschrittliche Verpackungen und andere technische Vorteile den Bau umweltfreundlicher Rechenzentren unterstützen werden.
Die Verfahren zur Optimierung des Energieverbrauchs optischer Siliziummodule umfassen: erstens die Optimierung der Systembandbreite von 100 G/Spur auf 200 G/Spur; zweitens Optimierung des DSP-Energieverbrauchs, von DSP zu DSP Lite zu Direct Drive; Drittens kann fortschrittliches Packaging (diskretes Packaging, Hybridintegration, monolithische Integration) die Energieeffizienz des Leistungschips verbessern und Übertragungswegverluste reduzieren; der vierte besteht darin, die Kopplungseffizienz zu verbessern und die Anzahl der verwendeten Laser zu reduzieren.
Aus der Perspektive verschiedener technischer Ideen zur Optimierung des Stromverbrauchs der Silizium-Photonik-Technologie wies Sun Xu darauf hin, dass die Hochgeschwindigkeits-Modulatortechnologie mit 200 G/Spur den Einzelbit-Stromverbrauch effektiv reduzieren kann; Dünnfilm-Lithiumniobat kann die Silizium-Photonik-Verpackungstechnologie teilen, um einen geringeren Einzelbit-Stromverbrauch zu erreichen. Verbrauch; 2.5D/3D-Packaging kann die technischen Anforderungen an höhere Geschwindigkeit und geringeren Stromverbrauch erfüllen; Gleichzeitig steht es bei optischen Modulen mit höherer Geschwindigkeit (1,6 T, 3,2 T) aufgrund der Verbesserung der Gerätebandbreite vor einem technischen Engpass, und die Nachfrage ist noch höher. Optische Modulform mit hoher Dichte zu erreichen
