基于300毫米CMOS试点线路的AI/ML互连的大型光子交换机
Keijiro Suzuki1, Ryotaro Konoike1, Siim Heinsalu1
1National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST), Tsukuba, Japan.
Nanophotonics (Berlin, Germany)
|December 22, 2025
概括
光子交换机正在推进人工智能和机器学习的节能网络. 最近的O频交换机实现了32x32端口,带宽宽和低交叉声,使可扩展的晶圆级互连成为可能.
科学领域:
- 光子学和光学工程的工程.
- 集成电路技术 集成电路技术
- 计算机网络 计算机网络.
背景情况:
- 光子交换机对于节能网络至关重要,特别是在数据中心和人工智能 (AI) 和机器学习 (ML) 应用中.
- 对于这些计算网络来说,O频段频谱至关重要,因为它的广泛使用和适合高速数据传输.
研究的目的:
- 审查O频段光子交换机的最新进展.
- 为晶圆尺度互连提供优化的新型交换机拓.
- 讨论光子开关技术的未来前景和挑战.
主要方法:
- 使用300毫米光子技术制造O波段光子开关.
- 实施双Mach-Zehnder开关元件以扩大端口数量和操作带宽.
- 开发和实验演示一个新的交换机拓与相邻的输入/输出端口,用于晶圆尺度集成.
主要成果:
- 开发了32x32 O频段光学交换机,带宽为70nm,交叉声低于-20dB.
- 在开发的开关中,实现了芯片上的平均损失11.8dB.
- 展示了一个8x8 O频段开关,具有针对晶圆尺度互连的优化拓,解决了传统设计的挑战.
结论:
- 光子交换机是未来高性能计算网络的一个有希望的技术.
- 需要改进的关键领域包括插入损失,切换速度,交声,操作带宽和偏振依赖.
- 为了克服当前的局限性并释放光子开关的全部潜力,必须继续进行研究和开发.
