ב-12 בינואר בסמינר טכנולוגיות סיליקון פוטוניקה של "2023 China Optical Communication High Quality Development Forum", סדרת סמינרים רחבת היקף שהושקה במשותף על ידי CIOE China Optical Expo ו-C114 Communication Network, Haiguang Dr. Sun Xu, המנהל הטכני של Xinchuang Optoelectronics Technology Co., Ltd., נשאה נאום מרכזי שכותרתו "Silicon Photonics Technology: Empowering Green Data Centers".
סוטל
Sun Xu אמר כי מרכזי נתונים ירוקים ממשיכים לדרוש טכנולוגיית מודול אופטי במהירות גבוהה עם צריכת חשמל נמוכה יותר ביחידה, והעלייה בקצב ערוץ יחיד הוא הפתרון הטוב ביותר להפחתת צריכת החשמל הכוללת. אריזת 2.5D יכולה לעמוד בדרישות של אריזת שבבים אופטי סיליקון 200G/lane, תוך הפחתת אובדן נתיב שידור ביעילות ושיפור יעילות האנרגיה. בקצב של 200G/נתיב, לפוטוניקת סיליקון יש יתרונות טכניים במונחים של צריכת חשמל ועלות; בשל מגבלות רוחב הפס, הדור הבא של המודולים האופטיים 1.6T/3.2T דורשים צפיפות ערוצים רבה יותר. היתרונות הטכניים של טכנולוגיית סיליקון פוטוניקה, כגון צריכת חשמל נמוכה יותר, משאבי שרשרת משותפים של תעשיית המוליכים למחצה, והתאמה של אריזה מתקדמת, יסייעו בבניית מרכזי נתונים ירוקים.
למרכזי נתונים ירוקים יש למעשה דרישות מחמירות יותר לגבי מדדי יעילות האנרגיה הכוללת של מרכזי נתונים במסגרת יעדי הפחתת הפליטה הכפולה. Sun Xu ציין כי הדרישות הטכניות של מרכזי נתונים ירוקים עבור מודולים אופטיים במהירות גבוהה כוללות בעיקר את שלושת ההיבטים הבאים:
האחד הוא שמדד יעילות האנרגיה של מרכז הנתונים (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.
שנית, הרשת התעשייתית אינטנסיבית ומשותפת מבחינה אקולוגית. לדוגמה, סטנדרטיזציה של מודול אופטי, מצב ייצור Fabless של שבב אופטו-אלקטרוני, אינטגרציה משולבת אופטו-אלקטרונית, טכנולוגיית אריזה ובדיקה סטנדרטית וכו'.
השלישי הוא צפיפות גבוהה יותר וצורת מודול חדש. אינטגרציה גבוהה יותר, מ-QSFP ל-OSFP ל-OSFP-XD; טפסי אריזה חדשים, מ-COBO ל-NPO ל-CPO; דרישות פיזור חום מחמירות יותר, צפיפות צריכת חשמל של 10 פלוס W/cm2 יחידה.
"מנקודת המבט של צמיחת צריכת החשמל בציוד רשת, צריכת החשמל של מודולים אופטיים במהירות גבוהה מהווה חלק ניכר. שיטות שידור מקבילות רב-ערוציות אינן יכולות לעמוד בדרישות של הפחתת צריכת חשמל של סיביות בודדות, ופיתוח של יחיד. -טכנולוגיית שיפור קצב הערוצים, בנוסף, רוחב הפס של מכשירים אופטיים טכניים נתקל בכמה צווארי בקבוק טכניים. Sun Xu מאמינה שצריכת החשמל הנמוכה יותר של טכנולוגיית סיליקון פוטוניקה, שיתוף משאבי שרשרת תעשיית המוליכים למחצה, והתאמת אריזה מתקדמת ויתרונות טכניים אחרים יסייעו בבניית מרכזי נתונים ירוקים.
שיטות האופטימיזציה של צריכת החשמל של מודולים אופטיים סיליקון כוללים: ראשית, אופטימיזציה של רוחב הפס של המערכת, מ-100G/נתיב ל-200G/נתיב; שנית, אופטימיזציה של צריכת החשמל של DSP, מ-DSP ל-DSP Lite ועד לכונן ישיר; שלישית, אריזה מתקדמת (אריזה בדידה, אינטגרציה היברידית, אינטגרציה מונוליטית) יכולה לשפר את יעילות האנרגיה של שבב הכוח ולהפחית את אובדן נתיב ההולכה; הרביעית היא לשפר את יעילות הצימוד ולהפחית את מספר הלייזרים בשימוש.
מנקודת המבט של רעיונות טכניים שונים לאופטימיזציה של צריכת החשמל של טכנולוגיית סיליקון פוטוניקה, Sun Xu ציין כי טכנולוגיית אפנון מהירות גבוהה של 200G/lane יכולה להפחית ביעילות את צריכת החשמל של סיביות בודדות; ליתיום ניובאט סרט דק יכול לחלוק טכנולוגיית אריזה פוטונית מסיליקון כדי להשיג צריכת חשמל נמוכה יותר של סיביות בודדות. צְרִיכָה; אריזת 2.5D/3D יכולה לעמוד בדרישות הטכניות של מהירות גבוהה יותר וצריכת חשמל נמוכה יותר; יחד עם זאת, עבור מודולים אופטיים במהירות גבוהה יותר (1.6T, 3.2T), בשל שיפור רוחב הפס של המכשיר, הוא מתמודד עם צוואר בקבוק טכני, והביקוש גבוה אף יותר. צורת מודול אופטי בצפיפות גבוהה להשגה
