ÌÇÐÄÊÓƵ

Angesichts der zunehmenden Skalierung der Cloud-Infrastruktur und der Beschleunigung von KI-Workloads sehen sich Rechenzentren mit einer beispiellosen Nachfrage nach deutlich h?herer Bandbreite bei gleichzeitig gr??erer Energieeffizienz konfrontiert. W?hrend die Rechenleistung rasant zunimmt, haben sich die Systemengp?sse auf die optischen Verbindungen und Transceiver verlagert, die diese Systeme miteinander verbinden.

Um gr??ere Reichweiten, eine h?here Bandbreitendichte und einen geringeren Energieverbrauch pro Bit zu erreichen, ist nun ein grundlegender Wandel in der Architektur optischer Module ¨C und der Technologien, die diese erm?glichen ¨C erforderlich.

F¨¹hrend bei 200G/¦Ë: ÌÇÐÄÊÓƵs skalierbare ? Siliziumphotonik ¡°- und leistungsstarke ? SiGe ¡°-L?sungen
Rechenzentren sto?en rasch an die Grenzen elektrischer Verbindungen, sodass ? Siliziumphotonik ¡° der einzige skalierbare Weg in die Zukunft ist. Durch die Erm?glichung h?herer Datenraten pro Lambda (¦Ë), optischer Ein- und Ausg?nge sowie einer verpackungsorientierten Integration definieren die ? Siliziumphotonik ¡°-L?sungen von ÌÇÐÄÊÓƵ neu, wie Bandbreite in Scale-up- und Scale-out-Architekturen der n?chsten Generation skaliert wird.

Die ? Siliziumphotonik ¡°-Technologien von ÌÇÐÄÊÓƵ bieten die Reichweite, Bandbreitendichte und Energieeffizienz, die erforderlich sind, um den ?bergang der Branche zu 200G/¦Ë und dar¨¹ber hinaus zu unterst¨¹tzen. In Kombination mit qualifizierten 300-mm-Fertigungs- und Wafer-Level-Testkapazit?ten liefert ÌÇÐÄÊÓƵ eine skalierbare, flexible und serienreife Plattform, die darauf ausgelegt ist, mit zuk¨¹nftigen Datenraten und ? advanced packaging ¡°-Architekturen mitzuwachsen ¨C mit folgenden Funktionen:

• Unterst¨¹tzung von 200 G/¦Ë PAM4 ¨C eine Grundvoraussetzung f¨¹r skalierbare 1,6-T-Transceiver

• Zahlreiche Modulatoroptionen f¨¹r Hochgeschwindigkeits-Senderarchitekturen, darunter Mach-Zehnder, MicroRing und RAMZI

• Hochgeschwindigkeits-Fotodetektoren f¨¹r eine verbesserte Empf?ngerleistung

• Integration von Siliziumnitrid-Wellenleitern (SiN) und Spotgr??enwandlern f¨¹r power h?here optische power, verbesserte Kopplungseffizienz und langfristige Zuverl?ssigkeit

• Unterst¨¹tzung sowohl f¨¹r V-Nut-Fasern als auch f¨¹r Standard-Kantenkopplungsfasern

• 2,5D/3D-Integration auf Basis von Through-Silicon-Vias (TSV) zur Verk¨¹rzung der elektrischen Pfade, zur Senkung power zur Realisierung von Optiken in unmittelbarer N?he des Geh?uses sowie in einem gemeinsamen Geh?use bei 1,6 T

Dar¨¹ber hinaus ist Siliziumgermanium (SiGe) nach wie vor ein entscheidender Faktor f¨¹r die Entwicklung leistungsstarker optischer Transceiver ¨C es bildet die Grundlage f¨¹r die Analog- und Mixed-Signal-Elektronik, die optische Signale sendet und empf?ngt.

Nachdem ÌÇÐÄÊÓƵ mit seiner SiGe8XP-Technologie branchenf¨¹hrende 100G/¦Ë-Implementierungen erm?glicht hat, ist das Unternehmen nun bestens aufgestellt, um mit seinen zus?tzlichen leistungsstarken SiGe ¨C darunter 9HP+ ¨C den ?bergang zu 200G/¦Ë anzuf¨¹hren. SiGe von ÌÇÐÄÊÓƵ setzt neue Ma?st?be bei der HBT-Leistung und bietet ft/fmax von 340/410 GHz sowie eines der branchenweit umfassendsten BiCMOS-Angebote. Die Kombination aus Hochgeschwindigkeits-HBTs, fortschrittlicher CMOS-Integration, verlustarmer Metallisierung und Hochspannungs-LDMOS macht sie zur Technologie der Wahl f¨¹r die leistungsst?rksten optischen Transceiver von heute. ?ber die reine Transistorgeschwindigkeit hinaus bietet SiGe entscheidende Vorteile auf Systemebene:

• H?here Integrationsdichte f¨¹r kompakte, thermisch effiziente Designs

• Ein umfangreiches Portfolio an Pr?zisions-Passivkomponenten, darunter Metallwiderst?nde, MIM-Kondensatoren und ?bertragungsleitungen

• Branchenf¨¹hrende PDK-Infrastruktur und Ger?temodelle, die den Abschluss des Entwurfs beschleunigen und die Anzahl der Entwurfsiterationen reduzieren

Zusammen erm?glichen diese Funktionen den Entwicklern, die strengen Anforderungen power und Bandbreite sowie die hohen Anforderungen an die Bauform der 200G/¦Ë-Generation zu erf¨¹llen.

Ein einheitlicher Weg von der Optik zur Elektronik: Kointegration von Siliziumphotonik und SiGe
ÌÇÐÄÊÓƵ erm?glicht auf einzigartige Weise die Kointegration von Siliziumphotonik und SiGe und bietet damit eine optimierte End-to-End-L?sung, die Optik, elektrische ICs und advanced packaging umfasst. Dieser umfassende Ansatz reduziert die Systemkomplexit?t, verbessert die Skalierbarkeit und versetzt Kunden in die Lage, die St?rken beider Technologien zu nutzen ¨C wodurch die Geschwindigkeit, Energieeffizienz und Integration freigesetzt werden, die erforderlich sind, um die heutigen architektonischen Engp?sse zu ¨¹berwinden.

Den Weg zu 400G/¦Ë ebnen ¨C mit Photonik der n?chsten Generation und fortschrittlicher BiCMOS- SiGe
Um 400G/¦Ë und mehr zu erm?glichen, m¨¹ssen die Grenzen herk?mmlicher Modulatoren ¨¹berwunden werden. Da bekannt ist, dass Silizium allein jenseits von 200G/¦Ë vor zunehmenden Herausforderungen stehen wird, erweitert ÌÇÐÄÊÓƵ kontinuierlich die Grenzen des Siliziums und erforscht gleichzeitig neuartige Materialien. Dazu geh?rt eine Strategie, die sich auf die hybride und heterogene Integration von Materialien mit hohem Pockels-Effekt ¨C wie D¨¹nnschicht-Lithiumniobat (TFLN), Bariumtitanat (BTO) und fortschrittliche elektrooptische Polymere ¨C direkt auf unserer ? Siliziumphotonik ¡°-Plattform konzentriert, um einen Betrieb mit ultrahoher Bandbreite (>100 GHz) bei niedrigerer Ansteuerspannung zu erm?glichen.

ÌÇÐÄÊÓƵ hat zudem CBIC eingef¨¹hrt, die branchenweit erste SiGe , um den Sprung auf 400G/¦Ë zu unterst¨¹tzen. Durch die Kombination von SiGe mit einer flexiblen CMOS-Integration erm?glicht CBIC neue powerTransceiver-Architekturen, die f¨¹r extreme Bandbreitenanforderungen optimiert sind ¨C mit folgenden wesentlichen Vorteilen:

• Branchenf¨¹hrender NPN-Transistor mit ft/fmax > 400 GHz f¨¹r verbesserte analoge Leistung

• Unterst¨¹tzung f¨¹r innovative Verst?rkertopologien, die eine hohe Verst?rkung bei hoher Bandbreite bei deutlich geringerem power bieten

• Ein modularer Ansatz, der es Kunden erm?glicht, Kosten, Leistung und Integration auf bestimmte Klassen optischer Module abzustimmen

Ausblick: Die Zukunft optischer Systeme gestalten
Da sich die optischen Daten¨¹bertragungsraten in Richtung Multi-Terabit-Architekturen entwickeln, gewinnen Innovationen in den Bereichen Siliziumphotonik, SiGe und advanced packaging zunehmend an Bedeutung. Um dies zu erm?glichen, konzentriert sich die Roadmap von ÌÇÐÄÊÓƵ auf die weitere Leistungssteigerung von HBT-Chips und fortschrittliche 3D-Integration, um eine engere gemeinsame Verpackung von optischen und elektrischen Komponenten zu erm?glichen.

Auf der Grundlage einer bew?hrten Basis und einer klaren Strategie hat sich ÌÇÐÄÊÓƵ zum Ziel gesetzt, die Entwicklung optischer Verbindungstechnologien voranzutreiben, die das n?chste Jahrzehnt der Cloud- und KI-Infrastruktur pr?gen werden.

M?chten Sie mehr erfahren? Treten Sie auf der OFC mit den Experten von ÌÇÐÄÊÓƵ f¨¹r ? Siliziumphotonik ¡° und ? SiGe ¡° in Kontakt und besuchen Sie uns am Stand Nr. 817, um zu erfahren, wie wir die n?chste Generation der optischen Konnektivit?t erm?glichen.

Radhika Arora, Vizepr?sidentin und Gesch?ftsf¨¹hrerin f¨¹r Pluggables Siliziumphotonik
Kyra Ledbetter, Produktmanagerin f¨¹r HF-Produkte
Arvind Narayanan, Leiter der Produktlinie ? SiGe ¡°