SPIE tərəfindən

Stephanie Baum tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

İşıq, barmaqlıqlı muftalar vasitəsilə fotonik inteqral dövrəyə (PIC) qoşulur, fotodetektor tərəfindən elektrik siqnallarına çevrilir və yenidən bölüşdürmə təbəqəsi (RDL) tərəfindən aktivləşdirilən sıx, aşağı itkili qarşılıqlı əlaqələrdən keçir. Mənbə: Advanced Photonics Nexus (2026). DOI: 10.1117/1.apn.5.3.036017

Böyük dil modellərinin sürətli böyüməsi, serverlər arasında böyük həcmdə məlumatların səmərəli şəkildə ötürülməli olduğu məlumat mərkəzlərinə artan tələblər qoyur. Optik qarşılıqlı əlaqələr bu rabitəni təmin etmək üçün vacibdir, lakin məlumat sürəti artmağa davam etdikcə, bu sistemlər aşağı gecikmə və enerji səmərəliliyini qoruyarkən daha yüksək bant genişliyi təmin etməlidir. Bununla belə, elektron və fotonik komponentlərin inteqrasiyası çətin olaraq qalır, çünki ənənəvi yanaşmalar tez-tez siqnal itkisinə səbəb olur, qarşılıqlı əlaqə sıxlığını məhdudlaşdırır və miqyaslanmanı məhdudlaşdırır.

Advanced Photonics Nexus -da bildirildiyi kimi , Dr. Wei Chu və həmkarları , fan-out wafer-level packaging (FOWLP) əsasında aşağı itkili inteqrasiya strategiyasından istifadə edərək yenidən konfiqurasiya edilə bilən germanium-silikon fotodetektor hazırlamışlar . Bu yanaşma, ənənəvi tel bağlantısına ehtiyac olmadan elektron inteqral sxemlərin və fotonik inteqral sxemlərin vahid platformada sorunsuz inteqrasiyasına imkan verir, parazit itkisini azaldır və siqnal bütövlüyünü yaxşılaşdırır.

Sistem, komponentləri yüksək dəqiqliklə birləşdirmək üçün yenidən bölüşdürmə təbəqəsi (RDL) kimi tanınan incə metal birləşmələrin sıx bir şəbəkəsindən istifadə edir. Bu struktur, 100 GHz-də 0,3 dB/mm-dən az aşağı daxiletmə itkisini qoruyarkən, kvadrat millimetrdə ^10,2 birləşmədən çox olan yüksək birləşmə sıxlığını dəstəkləyir. Bundan əlavə, benzosiklobutenin aşağı dielektrik izolyasiya materialı kimi istifadəsi ötürmə itkisini azaldır və etibarlı yüksək tezlikli işləmə üçün istilik stabilliyini artırır.

Sabit çip düzülüşləri və səmərəsiz qarşılıqlı əlaqələrlə məhdudlaşdırılan ənənəvi inteqrasiya metodlarından fərqli olaraq, təklif olunan FOWLP əsaslı yanaşma sistem dizaynında daha çox rahatlıq təmin edir. Bu yanaşma, yüksək performansı qoruyarkən müxtəlif mənbələrdən olan komponentlərin daha asan inteqrasiya olunmasına imkan verir və yeni nəsil birgə paketlənmiş optik sistemlərə doğru genişlənən bir yol təqdim edir.

Fotodetektor 110 GHz-dən çox bant genişliyi və səmərəli optik-elektrik çevrilməsi ilə güclü yüksək sürətli performans nümayiş etdirir. O, həmçinin təxminən 7 nA qaranlıq cərəyan və telekommunikasiya dalğa uzunluqlarında təxminən 1 A/Vt cavabdehlik daxil olmaqla aşağı səs-küy xüsusiyyətlərinə malikdir. Bu xüsusiyyətlər yüksək sürətli rabitə sistemlərində sabit və yüksək keyfiyyətli siqnal aşkarlanmasına kömək edir.

Transmissiya performansını qiymətləndirmək üçün tədqiqatçılar cihazı NRZ , PAM4, PAM6 və PAM8 daxil olmaqla birdən çox modulyasiya formatından istifadə edərək sınaqdan keçirdilər. 112 Gbaud siqnal sürətində sistem dalğa uzunluğunda 112 Gbps-dən 336 Gbps-ə qədər məlumat sürətlərini dəstəkləyir. Hətta bu yüksək sürətlərdə belə, cihaz müxtəlif modulyasiya şəraitində aydın və açıq göz diaqramları ilə təsdiqləndiyi kimi, minimal təhriflə güclü siqnal bütövlüyünü qoruyur.

Gündəlik məlumat üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosdakı ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz bülletenimizə abunə olun və vacib olan nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklərdən xəbərdar olun .

“Bu nəticələr göstərir ki, aşağı itkili RDL inteqrasiyası hətta ultra yüksək məlumat sürətlərində belə siqnal bütövlüyünü qoruya bilər. Bu, növbəti nəsil hesablama sistemlərində miqyaslana bilən optik qarşılıqlı əlaqələrin təmin edilməsi üçün vacibdir”, – deyə müvafiq müəllif Liang Zhou bildirib.

Ümumilikdə, bu iş qabaqcıl qablaşdırma texnologiyalarının genişmiqyaslı hesablama mühitlərində optik və elektron komponentlərin inteqrasiyasını necə əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdıra biləcəyini nümayiş etdirir. Yüksək bant genişliyi, aşağı itkili məlumat ötürülməsini təmin etməklə, yanaşma enerji səmərəliliyini və sistemin miqyaslanmasını artırarkən süni intellekt infrastrukturundakı əsas maneələri aradan qaldırır.

Gələcəyə baxdıqda, inteqrasiya platformasının davamlı optimallaşdırılması performansı daha da artıra və elektron və fotonik sistemlər arasında daha sıx əlaqəni təmin edə bilər. Bu cür irəliləyişlər təkcə süni intellekt məlumat mərkəzlərində deyil, həm də gələcək rabitə şəbəkələrində və yüksək performanslı hesablama platformalarında mühüm rol oynaya bilər.

“Bu yanaşma gələcək məlumatlara əsaslanan texnologiyalar üçün kompakt, enerjiyə qənaət edən və miqyaslana bilən optoelektron sistemlərə doğru praktik bir yol təqdim edir”, – deyə Zhou əlavə edir.

Daha çox məlumat

Aoxue Wang və digərləri, aşağı itkili fan-out lövhəsi səviyyəli heterojen yenidən bölüşdürmə təbəqəsinə malik 336 Gbps silikon fotodetektor, Advanced Photonics Nexus (2026). DOI: 10.1117/1.apn.5.3.036017

Əsas anlayışlar

germaniumOptik materiallar və elementlərYarımkeçiricilər

SPIE tərəfindən təmin edilib