A medida que la velocidad de los centros de datos alcanza los 800 G e incluso los 1,6 T, una tecnología llamada "fotónica de silicio" está transformando el panorama de la industria de los módulos ópticos con un impulso sin precedentes. Entonces, ¿cuáles son las diferencias entre los módulos fotónicos de silicio y los módulos ópticos tradicionales que conocemos?
Diferencia fundamental 1: Enfoque técnico y materiales
Los módulos ópticos tradicionales emplean una tecnología de "integración híbrida". Su componente principal emisor de luz, el láser, suele estar hecho de materiales semiconductores compuestos III-V, como el fosfuro de indio (InP); los moduladores, detectores, etc., pueden utilizar arseniuro de galio (GaAs) o niobato de litio (LiNbO₃). Su funcionalidad se logra mediante un ensamblaje multietapa, similar al ensamblaje de un reloj de precisión a partir de piezas dispersas.
La tecnología principal de los módulos ópticos de silicio es el "coempaquetado optoelectrónico". Utiliza silicio (Si) convencional como sustrato óptico y, mediante avanzados procesos semiconductores, "talla" directamente la mayoría de los componentes ópticos, como guías de onda, moduladores y detectores, en la oblea de silicio para lograr la integración de la trayectoria óptica. Es como "microtallar" un sistema funcional completo en un monocristal.
Diferencia fundamental 2: nivel de integración y tamaño
Debido a las limitaciones de los materiales y los procesos de fabricación, los módulos ópticos tradicionales contienen numerosos componentes internos y presentan estructuras complejas. A medida que aumenta la velocidad, se hace cada vez más difícil reducir aún más su tamaño para acomodar más canales (como 4x100G u 8x100G), y los desafíos del consumo de energía y la disipación de calor se agravan.
Los módulos fotónicos de silicio, gracias a su altísima integración, pueden integrar múltiples funciones ópticas en un único chip diminuto. Esto les permite alcanzar el mismo ancho de banda o incluso mayor, a pesar de ser más pequeños y densos. Sin duda, esto supone una gran ventaja para los conmutadores de centros de datos, donde el espacio es un bien escaso.
Diferencia fundamental
3
:Costo y escalabilidad
La fabricación tradicional de módulos ópticos depende en gran medida de la alineación, el empaquetado y las pruebas manuales, especialmente para productos de alta velocidad que requieren una precisión extremadamente alta, lo que resulta en costos elevados. Este enfoque tecnológico presenta dificultades al escalar a velocidades aún mayores.
El proceso de fabricación de módulos fotónicos de silicio es compatible con los procesos de circuitos integrados CMOS maduros, lo que significa que puede aprovechar la amplia cadena de suministro de semiconductores existente para lograr una producción estandarizada a gran escala. Una vez que la tecnología madure, su potencial de reducción de costos será enorme y facilitará la evolución a velocidades más altas y funciones más complejas, con una excelente escalabilidad.
Diferencia fundamental 4: Rendimiento
La tecnología del módulo óptico tradicional es madura, con un rendimiento estable y confiable, y aún tiene ventajas irremplazables en escenarios de aplicación específicos (como la transmisión de distancias ultralargas).
Los módulos fotónicos de silicio ofrecen ventajas significativas en cuanto a consumo de energía e integración. Sin embargo, sus láseres (fuentes de luz) actualmente requieren acoplamiento externo, lo que sigue siendo un desafío técnico. No obstante, con el desarrollo de la tecnología CPO (óptica coempaquetada), la fotónica de silicio puede agrupar el motor óptico y el chip de conmutación más cerca, reduciendo aún más el consumo de energía y la latencia, justo lo que los futuros centros de datos a hiperescala anhelan.
Vistas y resumen de ETU-LINK
En conclusión, la tecnología fotónica de silicio no pretende reemplazar completamente los módulos ópticos tradicionales, sino más bien demostrar una mayor vitalidad y potencial de desarrollo en áreas específicas (especialmente interconexiones de corto alcance de centros de datos de alta velocidad).
Como participante activo en el campo de las comunicaciones ópticas, ETU-LINK siempre se ha mantenido al día con las tendencias de desarrollo tecnológico. Entendemos profundamente que la tecnología fotónica de silicio es uno de los motores clave que impulsan la industria hacia un mayor ancho de banda y menores costos. Ya hemos implementado y seguimos invirtiendo en investigación y desarrollo, comprometidos con ofrecer a nuestros clientes soluciones de interconexión óptica de alta velocidad más competitivas.
¡El futuro está aquí, ETU-Link Technology Co., Ltd. adoptará la era de la fotónica de silicio con usted y se conectará con infinitas posibilidades!
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