广告

Nubis公司的1.6T光引擎

2024-03-11 光学小豆芽 阅读:
这篇笔记介绍下Nubis公司的1.6T硅光光引擎细节,供大家参考。

先简单介绍下Nubis Communications公司,这家名中带牛的公司成立于2020年。公司前面3年处于stealth mode,于2023年2月份发布其基于硅光芯片的1.6T光引擎XT1600,单通道速率为112Gbps, 功耗达到4.9pJ/bit,带宽密度达到250Gbps/mm,是业界目前功耗最低、密度最高的光互连产品,引起了广泛关注,不鸣则已,一鸣惊人。公司的创始人为Peter Winzer,光通信行业大佬,Optica Fellow,曾任职贝尔实验室光传输部门负责人,致力于推广多芯光纤传输技术。Nubis公司目前总融资额超过5000万美金,投资人包括Matrix、imec、爱立信等,可见投资界与产业界的认可。1mQednc

传统的CPO方案中,ASIC芯片位于基板中央,而光引擎分布在基板的四条片上,典型的结构如下左图所示,由于PIC通过采用edge coupler进行耦合,光纤阵列从CPO的一侧对外输出光信号。而Nubis公司的方案是采用2D光纤阵列进行表面耦合,提高了带宽密度。此外,由于光纤从芯片表面输出,光引擎可以以二维阵列的形式分布在基板上,而不局限在四条边上,如下右图所示。1mQednc

1mQednc

(图片来自https://tdk-ventures.com/why-tdk-ventures-is-investing-in-nubis-communications-and-the-next-generation-of-optical-connectivity/)1mQednc

Nubis的1.6T光引擎实物图如下图所示,硅光芯片的尺寸为7mm*5.5mm, 内部包含16通道Tx与Rx,单通道信号速率为112Gbps,共包含36个光口,有4个光口用于激光器输入,光纤阵列每行有12个光口。1mQednc
 
1mQednc

(图片来自https://tdk-ventures.com/why-tdk-ventures-is-investing-in-nubis-communications-and-the-next-generation-of-optical-connectivity/)1mQednc

在PIC芯片上flip-chip多颗driver和TIA芯片,对应上图中FA四周的四颗芯片,其中driver芯片含equalization功能。封装好后的光引擎尺寸为15mm*15mm*3mm。光引擎可以通过2D阵列分布的形式,进一步提高带宽密度,将带宽密度进一步提升到0.75Tbps/mm。关于其硅光芯片的fab,目前还无法得知。1mQednc

1mQednc

(图片来自文献1)1mQednc

整个光引擎的功耗为8.7W(包含激光器的功耗2W),对应的能耗比为4.9pJ/bit。光引擎中只包含模拟芯片与硅光芯片,没有使用retimer芯片,因此其延迟较低。1mQednc

Nubis 1.6T光引擎由于其延迟低、功耗低、带宽密度大的优势,一方面与当前火热的linear drive概念联系紧密,有望应用在LPO光模块中,另一方面其也在推动optical IO领域的应用,实现shelf-to-shelf的AI芯片低延迟互联。Nubis与Alphawave公司合作,实现了PCIe 6信号通过光纤进行传递。其核心技术包括硅光芯片与模拟芯片的联合设计,从整体上优化整个系统,将功耗降低到5pJ/bit以下,而特有的2D光纤阵列使得其带宽密度优于传统光模块。目前其1.6T光引擎已处于送样阶段。虽然硅光技术发展多年,但是光耦合方案一直是重中之重,几乎每家硅光公司都在开发其特有的耦合方案,将耦合效率做到极致,形成护城河,包括Intel、Luxtera等。1mQednc
参考文献:1mQednc
1. Peter Winzer, “Ultra-Dense and Ultra-Low Power 16×112-Gbps Linear-Drive Silicon Photonics for ML/AI”. OCP Global Summit.  2023.
1mQednc

2. https://awavesemi.com/press-release/nubis-communications-and-alphawave-semi-showcase-first-demonstration-of-optical-pci-express-6-0-technology/1mQednc

责编:Ricardo
文章来源及版权属于光学小豆芽,EDN电子技术设计仅作转载分享,对文中陈述、观点判断保持中立,不对所包含内容的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。如有疑问,请联系Demi.xia@aspencore.com
光学小豆芽
光芯片、光通信、量子光学前沿、机器学习和生活随想
  • 微信扫一扫
    一键转发
  • 最前沿的电子设计资讯
    请关注“电子技术设计微信公众号”
广告
热门推荐
广告
广告
EE直播间
在线研讨会
广告
广告
面包芯语
广告
向右滑动:上一篇 向左滑动:下一篇 我知道了