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  技术动态    
比利时纳米电子研究中心演示在超低功耗光学输入输出上的混合型 FinFET 硅光子技术
作者:cmh        来源:国防科技信息网 
日期:2018-07-23    阅读次数:136
副标题:

       据 朱航琪 报道,今日半导体网站2018年7月12日讯,在美国旧金山的 Imec 技术论坛上,比利时鲁汶纳米电子研究中心imec,通过硅光子学、FinFET(鳍式场效应晶体管)互补金属氧化物半导体(CMOS)技术的混合集成,对其超低功耗、高带域的光收发机进行了展示。这个不归零制(NRZ)的40Gb/s的光收发器,动态功耗仅有230fj/bit,且仅占0.025 平方毫米的设备空间。不仅如此,该设备在下一代高性能计算应用技术领域中,实现了超高密度、多种Tb/s的光学输入输出(I/O)技术, 是一个里程碑式的解决方案。
      Imec表示,数据中心交换器和高性能计算节点在I/O带宽方面的指数型增长,带动了了光互连与先进的CMOS逻辑紧密协调上的需求,且覆盖范围广泛(互连范围达1米-500米以上)。在其现有任务中,差分FinFET驱动器和硅光子环形调制器都已共同研制,且在154ft/bit的动态功耗基础上,实现了40Gb/S的NRZ光学调制。除此之外,为了对锗(Ge)波导光电二极管进行优化,该种收发器还安装了一个FinFET跨阻抗放大器(TIA),可实现40Gb/sNRZ的光电探测,预计灵敏度为-10dBm,功耗为75fj/bit。在波长为1330纳米的标准单模纤维(SMF)环回实验中,imec还演示了其链路余量为2dB的高质量数据的传送与接收。
       最后, 该机构还对其具有热集成控制的 4x40Gb/s,0.1 平方毫米的波分复用(WDM)发射器进行了演示,这种发射器可使每个光纤的带宽拓展超过 100Gb/s
      该研究机构的光学输入输出设备研发项目负责人 Joris Van Campenhout 表示:“这个混合型FinFET硅光子技术的演示平台,将高密度、低电容的铜(Cu)微凸块与 14 纳米的高性能 FinFET CMOS 电路与 Imec 的硅光子技术进行整合。 其缜密的合作设计,让我们能够以极低的功耗、高带宽密度,演示 40Gb/s 的 NRZ 光收发器。不仅如此,通过设计优化, 我们希望能够进一步将单通道数据传输速率提升到 56Gb/s NRZ。这些收发器通过与波分复用器相结合,为超紧凑型的多种 Tb/s 光互连提供了拓展路径,而这在下一代高性能系统中起着至关重要的作用。”
     实施这个项目是 imec 产业协同研发计划(光学输入输出领域)的一部分,且在美国夏威夷州檀香山超大规模集成(VLSI)电路技术专题讨论会(2018年6月18日-22日)中,该项目已在其“晚间新闻”上公布。另外,各个企业和相关领域的学术界可通过 Imec 的原型设计服务以及 iSiPP50G 多项目晶圆(MPW)服务,对其 200毫米-300 毫米的硅光子技术进行评估。

    
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