シリコン・フォトニクス

データ・センターやAIクラスタのデータ転送を高速化、効率化するクラウド光インターコネクトの未来を開く 

STは、AIや高速データ通信に対して高まる要求に応えるために、デジタル・インフラの強化に向けた取り組みを行っています。シリコン・フォトニクス(SiPho)技術は、シリコンベースの材料を使ってフォトニクス回路、つまり光でデータを伝送する回路の開発に使われます。光モジュール内の、より高速で効率的なデータ転送を実現するうえで有望視されています。

黄色と緑色のケーブルが使われた光ファイバ・ケーブル・コネクタ 黄色と緑色のケーブルが使われた光ファイバ・ケーブル・コネクタ 黄色と緑色のケーブルが使われた光ファイバ・ケーブル・コネクタ

データ交換を加速するプラガブル光トランシーバ

プラガブル・オプティクスに組み込まれた光トランシーバは、光信号と電気信号を相互に変換する重要な役割を果たします。コンピューティング・リソース、スイッチ、ストレージ間のデータ・フローだけでなく、サーバ間、データ・センター間のデータ伝送も加速します。

ST初の光集積回路PIC100をはじめとするST独自のシリコン・フォトニクス技術は、レーンあたり200Gbpsの通信速度を生み出す包括的な設計プラットフォームを提供します。このテクノロジーをさらに最適化して、データ・スピード、電力効率、小型化、容量、コスト効率の課題を解決し、800Gbpsおよび1.6Tbpsの次世代プラガブル光ソリューションを実現します。

光トランシーバの性能とエネルギー効率を高める最先端設計プラットフォーム

高帯域

このテクノロジー・プラットフォームは、モジュレータとフォトダイオードで、それぞれ50GHzおよび80GHzを超えるバンド幅に対応します。

高エネルギー効率を実現する革新的な技術スタック

特許取得済みの技術スタックには、SiおよびSiN(窒化シリコン)によるサブdBの極めて低損失の導波管と、低損失のエッジ・カプラなどが含まれます。

将来のヘテロジニアス統合

STのシリコン・フォトニクス技術では、さらに高速のモジュレータを開発するために、異なる種類の素子を組み合わせることができます。半導体光アンプ(SOA)とレーザの集積化も可能です。

このような技術革新が、将来の3.2Tbpsプラガブル・オプティクスに必要なレーンあたり400Gpsのモジュール実現への道を開きます。 

AIクラスタに使用される新しいタイプの光接続に対応するため、小型モジュレータの新製品ラインを開発中です。これらの製品は、現在AIクラスタのラックに多数張り巡らされている銅線ケーブルによって生じる輻輳を緩和します。シリコン・フォトニクス回路のコンパクトな設計と、光学部品の同一パッケージへの集積化(CPO)により、電気-光デバイスが小型化されます。銅線ケーブルから光ケーブルへのスケールアップが、AIクラスタの導入を加速し、将来の成長を促します。

シリコン・フォトニクスの進歩にTSVテクノロジーが果たす役割 

TSV(Through-Silicon-Via)は、シリコン・フォトニクスおよびCPO(Co-Packaged Optics)の進歩に欠かせないテクノロジーです。シリコン基板内で垂直方向の直接相互接続を可能とし、光学部品と電子部品のより効率的な集積化を実現します。

TSVによる垂直方向相互接続の高密度化と、シリコン・フォトニクスによるデータ転送の高速化の組み合わせが、システムの高効率化、小型化につながります。 

シリコン・フォトニクスとBiCMOS:
ハイパースケーラのバックボーン

STの次世代BiCMOSおよびシリコン・フォトニクス技術の融合が、ハイパースケーラに必要な800Gbpsおよび1.6Tbpsソリューションを実現します。

  • シリコン・フォトニクス技術は、複数の複雑な部品をワンチップに集積化します。
  • BiCMOS技術は、光トランシーバの中心となる構成要素として、優れた遮断周波数とゲインを備えた最適なアナログ回路を可能とします。

これらのSTの独自技術により、光インターコネクトの性能とエネルギー効率を向上させることができます。

ランプが点灯するデータ・センター内のサーバ・ラック ランプが点灯するデータ・センター内のサーバ・ラック

高度な自社製造プロセス

シリコン・フォトニクスとBiCMOS技術による製品は、STのクロル工場(フランス)にある300mmラインにおいて、先進リソグラフィを使用して生産され、デジタルCMOSのカテゴリで高い製造歩留まりを誇ります。世界的な統合型半導体メーカー(IDM)として、STはその価値を自社の製造プロセスより生み出し、他社に依存することなく、お客様の需要を確実にサポートします。

クリーンルーム環境でコンピュータを操作する防塵服を着た技術者 クリーンルーム環境でコンピュータを操作する防塵服を着た技術者 クリーンルーム環境でコンピュータを操作する防塵服を着た技術者
ホワイトペーパー:AIの光インターコネクトにおける最強のポートフォリオ ホワイトペーパー:AIの光インターコネクトにおける最強のポートフォリオ ホワイトペーパー:AIの光インターコネクトにおける最強のポートフォリオ

AIの光インターコネクトにおける最強のポートフォリオ

クラウド光インターコネクト向けのシリコン・フォトニクスと BiCMOS技術に関する詳細情報をご紹介します。