Imec擴大硅光子產品組合 目標指向下一代數據中心互聯(lián)

  ICCSZ訊(編譯：Aiur) 在ECOC2019期間，全球領先的納米電子和數字技術研究與創(chuàng)新中心Imec，聯(lián)合根特大學Imec研究實驗室IDLab和Photonics Research Group，共同發(fā)布硅光子(SiPho)技術研究里程碑式的重要成果，其展示的建造架構可為下一代數據中心交換機400Gb/s和更高速的光學鏈路，以及共同封裝(co-packaged )光器件提供可實現(xiàn)的途徑，這些光器件將是未來數據中心數據傳輸的關鍵技術。本次成果亮點包括：硅通孔(TSV)輔助、高密度(Tbps/mm2) CMOS-SiPho光收發(fā)器樣機、低功率106Gb/s PAM4 SiPho發(fā)射機、高速的鍺/硅APD和超寬帶低損耗單模光纖耦合器。

  眾所周知，互聯(lián)網的指數級增長和相關應用推動了數據中心部署光互聯(lián)技術來實現(xiàn)可持續(xù)增長的性能，更低的功耗和更小的空間。未來五年，數據中心光學鏈路的容量將以四個100Gb/s PAM4通道的復用方式，實現(xiàn)向400Gb/s的升級演進。這樣一來，單個數據中心交換機需要處理的帶寬總量將達51.2Tb/s，需要搭載超高密度硅光子收發(fā)器技術，以及高度集成并采用共同封裝的交換機CMOS芯片。

  為了幫助行業(yè)應對這些挑戰(zhàn)性和普遍性的要求，Imec攜手其根特大學研究實驗室正在開發(fā)關鍵技術建造架構，利用Imec硅光子學平臺，在200mm和300mm晶圓上注入高速電子。

  Imec光學I/O工程主管Joris Van Campenhout評論：“我們的研發(fā)體系在不同級別的硅光子技術上，無論是工藝的制程集成、個體器件，還是次模組級，都實現(xiàn)了可持續(xù)性的改進。我們愿意在ECOC上向行業(yè)和院校分享我們的研究進展，并期待著繼續(xù)幫助歐洲或其他地區(qū)通信行業(yè)更好地應對下一代光互連技術關鍵挑戰(zhàn)?！?

  Imec在EOCO期間的展示亮點之一，是業(yè)界首個帶有硅通孔(TSV)輔助的混合FinFET CMOS/硅光子收發(fā)器技術，采用NRZ調制并可運行40Gb/s速率，該樣機在超低功耗下做到了令人印象深刻的帶寬密度(1Tbps/mm2)，給未來數據中心交換機的超密集共同封裝光器件提供實現(xiàn)途徑。

  Imec和根特大學還展示了一款106Gb/s光發(fā)射機，其采用PAM4調制格式，這種四級調制格式在近年來被行業(yè)廣泛采用，用作超500米距離場景的53GBd單通道傳輸的調制格式。相比于其他PAM4光發(fā)射機，IMEC解決方案不需要使用任何同等方式或數字信號處理，其集成兩個并行的GeSi電吸收調制器，研發(fā)結果便是一個最緊湊、低功率(1.5pJ/b)光發(fā)射機，可以在超過1公里單模塊光纖上實現(xiàn)106Gb/s的傳輸數據。

  同時，Imec還展示其優(yōu)化的邊緣耦合器設計，基于一個混合Si/SiN光子學平臺，相比于行業(yè)標準單模光纖，這項創(chuàng)新給波段堆疊(layer stack)具備更優(yōu)秀的性能，運行在O和C波段下，可達到單根光纖1.5dB耦合效率。在接收端，Imec推出了具有8和32GHz帶寬的倍增增益的高速Ge/Si雪崩光電探測器(APD)，在提升40Gb/s和更高速率的接收機靈敏度和光學鏈路預算方面表現(xiàn)出很高的潛力。

  原文鏈接：https://www.imec-int.com/en/articles/imec-extends-silicon-photonics-portfolio-targeting-next-generation-data-center-interconnects?slide=2