據(jù)產(chǎn)業(yè)分析公司CIR最新發(fā)布報(bào)告顯示,芯片級(jí)光互連的目標(biāo)市場(chǎng)收入最終可能突破數(shù)億。到2019年,總收入可達(dá)近5.2億美元;到2021年,總收入可持續(xù)增加至10億美元。該報(bào)告題為"光互連的收入機(jī)遇:市場(chǎng)和技術(shù)預(yù)測(cè)--2013到2020第二卷:芯片內(nèi)與芯片間互聯(lián)"。
該報(bào)告涵蓋4種芯片級(jí)互連:光學(xué)引擎、基于光子集成光路(PIC,photonic integrated circuit)的互連、硅光子學(xué)和自由空間光學(xué)。它包括此后九年數(shù)量上和金額上的預(yù)測(cè),包括活動(dòng)組件、光纖及波導(dǎo)傳輸媒介等分類。其中包含化合物半導(dǎo)體、硅和聚合物波導(dǎo)、垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL)、硅激光器以及量子點(diǎn)激光器等內(nèi)容。此外,該報(bào)告還包含了芯片級(jí)光互連領(lǐng)域內(nèi)的最新業(yè)務(wù)和技術(shù)戰(zhàn)略評(píng)估。
報(bào)告中參與討論的公司有:Avago,Cisco,Corning,Dow Chemical,Dow-Corning,DuPont,F(xiàn)inisar,F(xiàn)ujitsu,F(xiàn)urukawa,IBM,Intel,Juniper,Kotura,Micron,Novellus,Optical Interlinks,QD Laser,Reflex Photonics,Samtec,Sumitomo,TeraXion,Tokyo Electron,ULM Photonics,VI Systems。
報(bào)告指出:并行計(jì)算的日益普及、多核處理器和3D芯片的發(fā)展導(dǎo)致數(shù)據(jù)通信在芯片上和芯片間的堵塞。然而這些趨勢(shì)也正給芯片級(jí)光互連創(chuàng)造機(jī)遇。
安華高科技(Avago Technologies)、Finisar公司、IBM和Samtec都提出了芯片級(jí)互連的光學(xué)引擎。這些小型的光學(xué)組件是目前可用于這一應(yīng)用的最成熟技術(shù),到2019年將產(chǎn)生2.35億美元的收入。然而,因?yàn)檫B著連接器和散熱片,光學(xué)引擎尺寸可能在像下一代超級(jí)計(jì)算機(jī)這樣復(fù)雜的光互連環(huán)境中顯得過大。
同時(shí),多核處理器和3D芯片的到來意味著,現(xiàn)在計(jì)算能力取決于CPU相互訪問和CPU訪問存儲(chǔ)設(shè)備的速度有多快。因此,可靠、低損耗、高速的芯片間互連變得至關(guān)重要。目前,互連數(shù)據(jù)的速率要求可能達(dá)到數(shù)百次。
由于光學(xué)引擎的局限性,制作基于磷化銦和砷化鎵的PIC緊密互連設(shè)備的機(jī)會(huì)應(yīng)運(yùn)而生。CIR報(bào)告稱,這些機(jī)遇將會(huì)在2019年產(chǎn)生1.2億美元的收入,到2021年將增加至2.75億美元。然而,連接PIC互連到硅處理器或內(nèi)存芯片在技術(shù)上非常具有挑戰(zhàn)性,而且成本很高。到目前為止,只有少數(shù)PIC和VCSEL技術(shù)公司追求這種互連機(jī)會(huì)。
雖然硅光子學(xué)有著很大的優(yōu)勢(shì),很多公司(尤其是英特爾)已為此奮斗多年以做出有源硅光學(xué)器件。硅激光器技術(shù)的突破將會(huì)成為光互連領(lǐng)域最重要的發(fā)展,它充分融合了電子信息處理和光學(xué)集成。速度更快的VCSEL也將成為芯片級(jí)光互連發(fā)展中另一重要的里程碑。盡管這種激光器有待進(jìn)一步商業(yè)化,但是一些企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)已宣布推出高速VCSEL,其速度一路攀升到55 Gbps。此外,他們還提出增強(qiáng)量子點(diǎn)的VCSEL,這也可能應(yīng)用到光互連領(lǐng)域。
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