מספר חברות המפתחות פתרונות פוטוניקה של סיליקון, כולל ספקיות ייצור כמו TSMC, שהציגו השבוע את מפת הדרכים של מנוע האופטי התלת-ממדי שלהם כחלק מסימפוזיון הטכנולוגיה הצפון אמריקאי של 2024, מתוכנן להביא עד 12.8 טרה-ביט לשנייה של תקשורת אופטית למעבדים שיוצרו ב-TSMC
התקשורת האופטית – ובמיוחד סיליקון פוטוניקס צפויה להפוך לטכנולוגיה קריטית ולאפשר תקשורת מהירה עבור מרכזי נתונים מהדור הבא, במיוחד אלה המותאמים ליישומי HPC. עם דרישות רוחב פס הממשיכות לגדול כדי להתמודד עם צרכי מערכות התקשורת המהירות, העברת נתונים באמצעות חוטי נחושת בלבד לא תהיה מספקת. לשם כך, מספר חברות מפתחות פתרונות פוטוניקה של סיליקון, כולל ייצרניות כמו TSMC, שהציגו השבוע את מפת הדרכים של מנוע האופטי התלת-ממדי שלהם כחלק מסימפוזיון הטכנולוגיה הצפון אמריקאי של 2024, המתוכנן לספק עד 12.8 טרה-ביט לשנייה של תקשורת אופטית למעבדים שיוצרו ב-TSMC.
מנוע הפוטוניקה האוניברסלי הקומפקטי (COUPE) של TSMC מציב מעגל משולב אלקטרוני על מעגל משולב פוטוני (EIC-on-PIC) באמצעות טכנולוגיית האריזה SoIC-X של החברה. המצוקה מציינת כי שימוש ב-SoIC-X מאפשר את השיהוי ביותר בממשק בין D ל-D, ולכן את היעילות האנרגטית הגבוהה ביותר. ה-EIC עצמו מיוצר בטכנולוגיית תהליך 65 ננומטר.
דור הראשון של מנוע האופטי התלת-ממדי של TSMC (או COUPE) ישולב במכשיר OSFP הניתן לחיבור שפועל ב-1.6 טרה-ביט לשנייה. זהו קצב העברה הרבה מעל לתקני Ethernet הנוכחיים של נחושת – שעוצרים ב-800 ג'יגה-ביט לשנייה – ומדגיש את יתרון רוחב הפס המיידי של החיבורים האופטיים עבור צברי מחשוב מרושתים כבד, ומה גם את החיסכון הצפוי בחשמל.
מבט לעתיד, הדור השני של COUPE מעוצב להשתלבות באריזת CoWoS כאופטיקה מאוחדת בחבילה עם מתג, מאפשר חיבורים אופטיים לרמת הלוח האם. גרסה זו של COUPE תתמוך בקצבי העברת נתונים של עד 6.40 טרה-ביט לשנייה עם זמן תגובה מופחת ביחס לגרסה הראשונה.
האיטרציה השלישית של COUPE – COUPE הפועלת על מתווך CoWoS – צפויה לשפר דברים עוד יותר, ולהעלות את קצבי ההעברה ל-12.8 טרה-ביט לשנייה, תוך הבאת התקשורת האופטית קרוב יותר אל המעבד עצמו. כרגע, COUPE-on-CoWoS נמצאת בשלב המחקר הראשוני של הפיתוח ול-TSMC אין תאריך יעד נקוב.
בסופו של דבר, בניגוד לרבים מעמיתיה בתעשייה, TSMC לא השתתפה עד כה בשוק הפוטוניקה של סיליקון, והשאירה זאת לחברות כמו GlobalFoundries. אך עם אסטרטגיית מנוע האופטי התלת-ממדי שלה, החברה תכנס לשוק זה כשהיא מבקשת לפצות על הזמן שאיבדה.
