Imec демонстрирует гибридный FinFET

9 июля 2018 г.

ЛЕВЕН, Бельгия, 9 июля 2018 г. — Сегодня на технологическом форуме Imec в США в Сан-Франциско компания imec, ведущий мировой исследовательский и инновационный центр в области наноэлектроники и цифровых технологий, объявила, что продемонстрировала сверхмалое энергопотребление, высокую оптические трансиверы с полосой пропускания за счет гибридной интеграции технологий Silicon Photonics и FinFET CMOS. Благодаря динамическому энергопотреблению всего 230 фДж/бит и занимаемой площади всего 0,025 мм2, оптические трансиверы 40 Гбит/с без возврата к нулю знаменуют собой важную веху в реализации сверхплотных оптических решений ввода-вывода со скоростью передачи данных несколько Тбит/с. для высокопроизводительных вычислительных приложений нового поколения.

Экспоненциально растущий спрос на пропускную способность ввода-вывода в коммутаторах центров обработки данных и высокопроизводительных вычислительных узлах приводит к необходимости тесной интеграции оптических межсоединений с усовершенствованной логикой КМОП, охватывающей широкий диапазон расстояний межсоединений (1–500 м+). В представленной работе дифференциальный драйвер FinFET был разработан совместно с кольцевым модулятором Silicon Photonics и достиг оптической модуляции NRZ 40 Гбит/с при динамическом энергопотреблении 154 фДж/бит. Приемник включал в себя трансимпедансный усилитель FinFET (TIA), оптимизированный для работы с германиевым волноводным фотодиодом, обеспечивающий фотодетектирование NRZ со скоростью 40 Гбит/с с расчетной чувствительностью -10 дБм при потребляемой мощности 75 фДж/бит. Высококачественная передача и прием данных также была продемонстрирована в эксперименте с обратной связью на длине волны 1330 нм по стандартному одномодовому оптоволокну (SMF) с запасом связи 2 дБ. Наконец, был продемонстрирован передатчик с мультиплексированием по длине волны (WDM) 4x40 Гбит/с площадью 0,1 мм2 со встроенным тепловым контролем, позволяющий масштабировать полосу пропускания выше 100 Гбит/с на волокно.

«Продемонстрированная гибридная платформа FinFET-Silicon Photonics объединяет высокопроизводительные 14-нм CMOS-схемы FinFET с 300-мм технологией imec Silicon Photonics посредством плотных медных микровыступов с малой емкостью. Тщательная совместная разработка этой комбинированной платформы позволила нам продемонстрировать скорость 40 Гбит/с. Оптические трансиверы NRZ с чрезвычайно низким энергопотреблением и высокой плотностью полосы пропускания», — говорит Йорис Ван Кампенхаут, директор программы исследований и разработок оптического ввода-вывода в imec. «Благодаря оптимизации конструкции мы ожидаем дальнейшего повышения одноканальной скорости передачи данных до 56 Гбит/с NRZ. В сочетании с мультиплексированием с разделением по длине волны эти трансиверы обеспечивают путь масштабирования к сверхкомпактным оптическим межсоединениям со скоростью несколько Тбит/с, которые необходим для высокопроизводительных систем следующего поколения».

Эта работа была выполнена в рамках промышленной программы исследований и разработок imec в области оптического ввода-вывода и была представлена ​​на симпозиуме 2018 года по технологиям и схемам СБИС (июнь 2018 года) в статье «Поздние новости». Технологии кремниевой фотоники Imec диаметром 200 и 300 мм доступны для оценки компаниям и научным кругам через службу прототипирования imec и службу многопроектных пластин (MPW) iSiPP50G.

Источник: imec