Em 12 de janeiro, no seminário de tecnologia fotônica de silício do "2023 China Optical Communication High Quality Development Forum", uma série de seminários de grande escala lançada conjuntamente pela CIOE China Optical Expo e C114 Communication Network, Haiguang Dr. Sun Xu, Diretor Técnico da Xinchuang A Optoelectronics Technology Co., Ltd. fez um discurso de abertura intitulado "Silicon Photonics Technology: Empowering Green Data Centers".
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Sun Xu disse que os data centers verdes continuam a exigir tecnologia de módulo óptico de alta velocidade com menor consumo de energia da unidade, e o aumento na taxa de canal único é a melhor solução para reduzir o consumo geral de energia. A embalagem 2.5D pode atender aos requisitos de embalagem de chip óptico de silício 200G/pista, reduzindo efetivamente a perda de caminho de transmissão e melhorando a eficiência energética. Na taxa de 200 G/pista, a fotônica de silício tem vantagens técnicas em termos de consumo de energia e custo; devido a limitações de largura de banda, os módulos ópticos de 1.6T/3.2T de próxima geração requerem mais densidade de canal. As vantagens técnicas da tecnologia fotônica de silício, como menor consumo de energia, recursos compartilhados da cadeia da indústria de semicondutores e embalagem avançada correspondente, ajudarão na construção de data centers verdes.
Na verdade, os datacenters verdes têm requisitos mais rigorosos nos indicadores gerais de eficiência energética dos datacenters de acordo com as metas de redução de emissões duplas. Sun Xu apontou que os requisitos técnicos dos data centers verdes para módulos ópticos de alta velocidade incluem principalmente os três aspectos a seguir:
Uma delas é que o índice de eficiência energética do 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.
Em segundo lugar, a cadeia industrial é ecologicamente intensiva e compartilhada. Por exemplo, padronização de módulo óptico, modo de fabricação de chip optoeletrônico Fabless, integração integrada optoeletrônica, embalagem padronizada e tecnologia de teste, etc.
O terceiro é maior densidade e nova forma de módulo. Maior integração, de QSFP para OSFP para OSFP-XD; novas formas de embalagem, de COBO para NPO para CPO; requisitos de dissipação de calor mais rigorosos, densidade de consumo de energia da unidade de 10 mais W/cm2.
"Do ponto de vista do crescimento do consumo de energia em equipamentos de rede, o consumo de energia dos módulos ópticos de alta velocidade representa uma proporção considerável. Os métodos de transmissão paralela multicanal não podem atender aos requisitos de redução do consumo de energia de um bit e o desenvolvimento de um único tecnologia de melhoria de taxa de canal, além disso, a largura de banda de dispositivos ópticos técnicos obviamente encontrou alguns gargalos técnicos." Sun Xu acredita que o menor consumo de energia da tecnologia fotônica de silício, o compartilhamento de recursos da cadeia da indústria de semicondutores e a combinação de embalagens avançadas e outras vantagens técnicas ajudarão na construção de data centers verdes.
Os métodos de otimização do consumo de energia dos módulos ópticos de silício incluem: primeiro, otimização da largura de banda do sistema, de 100G/pista para 200G/pista; em segundo lugar, otimização do consumo de energia DSP, de DSP para DSP Lite para Direct drive; terceiro, empacotamento avançado (pacote discreto, integração híbrida, integração monolítica) pode melhorar a eficiência energética do chip de energia e reduzir a perda de caminho de transmissão; a quarta é melhorar a eficiência do acoplamento e reduzir o número de lasers utilizados.
Do ponto de vista de diferentes ideias técnicas para otimização do consumo de energia da tecnologia fotônica de silício, Sun Xu apontou que a tecnologia de modulador de alta velocidade 200G/lane pode efetivamente reduzir o consumo de energia de um bit; O niobato de lítio de película fina pode compartilhar a tecnologia de embalagem fotônica de silício para obter menor consumo de energia de bit único. consumo; A embalagem 2.5D/3D pode atender aos requisitos técnicos de maior velocidade e menor consumo de energia; ao mesmo tempo, para módulos ópticos de maior velocidade (1.6T, 3.2T), devido à melhoria da largura de banda do dispositivo, ele enfrenta um gargalo técnico e a demanda é ainda maior. Forma de módulo óptico de alta densidade para alcançar
