1月12日、「2023年中国光通信高品質開発フォーラム」のシリコンフォトニクス技術セミナーで、CIOE China Optical ExpoとC114 Communication Networkが共同で立ち上げた大規模なセミナーシリーズであるHaiguang Dr. Sun Xu、Xinchuangのテクニカルディレクターオプトエレクトロニクス テクノロジー株式会社は、「シリコン フォトニクス テクノロジー: グリーン データ センターに力を与える」と題する基調講演を行いました。
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Sun Xu氏は、グリーンデータセンターは、ユニット消費電力の低い高速光モジュール技術を引き続き求めており、シングルチャネルレートの増加は、全体的な消費電力を削減するための最良のソリューションであると述べました. 2.5D パッケージングは、200G/レーンのシリコン光チップ パッケージングの要件を満たすことができると同時に、伝送経路の損失を効果的に低減し、エネルギー効率を向上させます。 200G/レーン レートのシリコン フォトニクスは、消費電力とコストの点で技術的な利点があります。 帯域幅の制限により、次世代の 1.6T/3.2T 光モジュールでは、より多くのチャネル密度が必要になります。 低消費電力、半導体産業チェーンのリソースの共有、高度なパッケージングのマッチングなど、シリコンフォトニクス技術の技術的利点は、グリーンデータセンターの構築に役立ちます。
実際、グリーン データ センターには、二重の排出削減目標の下で、データ センターの全体的なエネルギー効率指標に関するより厳しい要件があります。 Sun Xu 氏は、高速光モジュールのグリーン データ センターの技術的要件には、主に次の 3 つの側面が含まれていると指摘しました。
1 つは、データセンターのエネルギー効率指数 (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.
第二に、産業チェーンは生態学的に集約的であり、共有されています。 たとえば、光モジュールの標準化、光電子チップのファブレス製造モード、光電子統合統合、標準化されたパッケージングおよびテスト技術など。
3 つ目は、高密度化と新しいモジュール形式です。 QSFP から OSFP、OSFP-XD への高度な統合。 COBOからNPO、CPOへの新しいパッケージングフォーム。 より厳しい熱放散要件、10 プラス W/cm2 単位電力消費密度。
「ネットワーク機器の消費電力増加の観点からすると、高速光モジュールの消費電力がかなりの割合を占めています。マルチチャネルの並列伝送方式では、シングルビットの消費電力削減の要件を満たすことができず、シングルの開発が進んでいます。 -チャネル速度改善技術、さらに、技術的な光デバイスの帯域幅は、明らかにいくつかの技術的なボトルネックに直面しています。」 Sun Xu 氏は、シリコン フォトニクス技術の低消費電力、半導体産業チェーン リソースの共有、高度なパッケージングやその他の技術的利点のマッチングが、グリーン データセンターの構築に役立つと考えています。
シリコン光モジュールの消費電力最適化方法には、次のものが含まれます。まず、100G/レーンから 200G/レーンへのシステム帯域幅の最適化。 2 つ目は、DSP から DSP Lite、ダイレクト ドライブへの DSP 消費電力の最適化です。 第 3 に、高度なパッケージング (ディスクリート パッケージング、ハイブリッド統合、モノリシック統合) は、パワー チップのエネルギー効率を改善し、伝送経路の損失を低減します。 4つ目は、結合効率を改善し、使用するレーザーの数を減らすことです。
Sun Xu氏は、シリコンフォトニクス技術の消費電力最適化に関するさまざまな技術的アイデアの観点から、200G/レーンの高速変調技術がシングルビットの消費電力を効果的に削減できると指摘しました。 薄膜ニオブ酸リチウムは、シリコンフォトニクスパッケージ技術を共有して、シングルビットの消費電力を削減できます。 消費; 2.5D/3D パッケージングは、高速化と低消費電力化の技術的要件を満たすことができます。 同時に、より高速な光モジュール (1.6T、3.2T) では、デバイスの帯域幅の向上により、技術的なボトルネックに直面しており、需要はさらに高くなっています。 実現する高密度光モジュール形状
