fr.wedoany.com Rapport : STMicroelectronics intensifie ses efforts sur le marché du silicium photonique, cherchant à tirer parti de la forte demande en technologies de réseaux optiques générée par les centres de données d'intelligence artificielle (IA). L'entreprise collabore actuellement avec des clients américains et chinois pour renforcer sa position sur le marché.
Park Joong-ho, directeur de STMicroelectronics, a révélé lors d'une conférence sur les communications optiques et les technologies d'interconnexion pour les centres de données IA tenue le 24 juin à la Posco Tower Yeoksam à Séoul que l'entreprise prépare la technologie du silicium photonique depuis près de dix ans, mais que la demande de déploiement à grande échelle pour les communications optiques hautes performances n'était pas forte auparavant. Il a indiqué qu'avec les modèles d'IA et les infrastructures de centres de données atteignant désormais le niveau du gigawatt (GW), la communication optique est devenue une technologie de base essentielle.
En plus de ses activités traditionnelles comme les microcontrôleurs (MCU) et les semi-conducteurs de puissance, STMicroelectronics a récemment commencé à générer des revenus grâce aux circuits intégrés photoniques (PIC). Park Joong-ho a expliqué que l'un des plus grands fabricants chinois d'émetteurs-récepteurs optiques a récemment commandé des puces PIC100, le montant de cette commande représentant environ 5 % à 10 % du chiffre d'affaires annuel de l'entreprise. Park Joong-ho a souligné que, bien que le produit ne soit pas encore entré en phase de production de masse mature, le client a montré une forte volonté de coopération, prêt à mener à bien l'ensemble du processus de développement et à relever les défis ensemble. Ces émetteurs-récepteurs optiques, utilisés pour convertir les signaux électriques en signaux optiques et vice versa, mettent en évidence la forte demande du marché pour les puces photoniques.
Le PIC100 est un dispositif en silicium photonique haute performance basé sur une plateforme de plaquettes de 300 mm. Il intègre sur une seule puce un modulateur optique pour convertir les informations numériques, un photodétecteur pour recevoir les signaux, ainsi que des composants passifs tels que des guides d'ondes en silicium et en nitrure de silicium (SiN). Cette architecture réduit le nombre de composants et la consommation d'énergie tout en améliorant la fiabilité. Auparavant, STMicroelectronics avait développé les générations précédentes PIC10, PIC20 et PIC50. La partie modulation optique de la puce utilise un modulateur Mach-Zehnder (MZM) à haute vitesse associé à une structure de jonction p-n optimisée. En réduisant considérablement la résistance lors de la transmission du signal, la largeur de bande électrique et optique du dispositif dépasse 50 GHz, une bande passante plus élevée permettant de convertir davantage de signaux électriques en signaux optiques. Lorsqu'un signal électrique à haute vitesse est appliqué, la formation et la dissipation rapides de la barrière de potentiel sur la jonction p-n modifient subtilement la phase de la lumière traversant le guide d'ondes adjacent, réalisant ainsi la conversion électro-optique.
Du côté de la réception des signaux optiques, le dispositif intègre une photodiode en germanium-silicium optimisée pour la détection haute performance, avec une bande passante de photodétecteur atteignant 80 GHz, dépassant celle du modulateur optique. Le débit de transmission de données par canal optique est de 200 Gbps, avec une conception prenant en charge une future vitesse de 400 Gbps. La perte de couplage optique entre la puce et la fibre est maintenue en dessous de 1 décibel (dB). Pour exploiter davantage les performances, STMicroelectronics associe le PIC100 au circuit intégré électronique (EIC) B55X. Le B55X gère des fonctions telles que le contrôle de la source laser et le traitement des signaux électriques. Il est basé sur une plateforme BiCMOS de 55 nm, qui intègre des transistors bipolaires (BJT) et des dispositifs CMOS sur le même substrat, combinant les caractéristiques de haute vitesse et de haute puissance des BJT avec l'intégration et l'efficacité énergétique du CMOS. Le B55X traite efficacement les signaux électriques dans la gamme de 400 GHz à 500 GHz.
STMicroelectronics a adopté une architecture 3D similaire à celle de la mémoire à large bande passante (HBM), empilant verticalement le PIC100 et le B55X via des technologies d'interconnexion par trous traversants en silicium (TSV) et micro-bosses, créant ainsi un moteur optique haute performance. Cette conception minimise les pertes de signal et permet une intégration poussée avec les unités centrales de traitement (CPU) et les unités de traitement graphique (GPU) grâce à la technologie d'optique co-packagée (CPO). Park Joong-ho a mentionné que l'essor rapide du marché du silicium photonique a considérablement accru l'intérêt des investisseurs, le cours de l'action de STMicroelectronics ayant été multiplié par environ quatre en quelques mois. Il prévoit que la part de marché de la technologie du silicium photonique dans le secteur des émetteurs-récepteurs optiques continuera de s'étendre dans les années à venir. L'année dernière, STMicroelectronics avait révélé une collaboration étroite avec Amazon Web Services (AWS) pour déployer la technologie PIC100 dans des applications de centres de données.
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