Imec がハイブリッド FinFET を実証

2018年7月9日

ベルギー、ルーヴェン、2018年7月9日 — 本日、サンフランシスコで開催されたImec Technology Forum USAで、ナノエレクトロニクスとデジタル技術における世界をリードする研究とイノベーションの拠点であるimecは、超低消費電力、高電力の実証を行ったと発表しました。シリコン フォトニクスと FinFET CMOS テクノロジーのハイブリッド統合による帯域幅光トランシーバー。 わずか 230fJ/ビットの動的消費電力とわずか 0.025mm2 の設置面積を備えた 40Gb/s ノンリターンツーゼロ光トランシーバは、超高密度のマルチ Tb/s 光 I/O ソリューションを実現する上で重要なマイルストーンとなります。次世代のハイパフォーマンス コンピューティング アプリケーション向け。

データセンター スイッチや高性能コンピューティング ノードにおける I/O 帯域幅の需要が急激に増加しているため、広範囲の相互接続距離 (1m ～ 500m+) をカバーする、光インターコネクトと高度な CMOS ロジックを緊密に統合する必要性が高まっています。 発表された研究では、差動 FinFET ドライバーがシリコン フォトニクス リング変調器と共同設計され、154fJ/ビットの動的消費電力で 40Gb/s NRZ 光変調を達成しました。 レシーバーには、Ge 導波路フォトダイオードでの動作に最適化された FinFET トランスインピーダンス アンプ (TIA) が組み込まれており、75fJ/ビットの消費電力で推定感度 -10dBm の 40Gb/s NRZ 光検出が可能です。 2dB リンク マージンを備えた標準シングル モード ファイバ (SMF) を使用した 1330nm 波長でのループバック実験でも、高品質のデータ送受信が実証されました。 最後に、熱制御を統合した 4x40Gb/s、0.1mm2 波長分割多重 (WDM) トランスミッターが実証され、ファイバーあたり 100Gb/s を超える帯域幅拡張が可能になりました。

「実証されたハイブリッド FinFET シリコン フォトニクス プラットフォームは、高性能 14nm FinFET CMOS 回路と、高密度で低容量の Cu マイクロバンプを介した imec の 300mm シリコン フォトニクス テクノロジーを統合しています。この複合プラットフォームにおける慎重な共同設計により、40Gb/s の実証が可能になりました」非常に低い消費電力と高い帯域幅密度を備えた NRZ 光トランシーバーです」と imec の光 I/O R&D プログラムのディレクターである Joris Van Campenhout 氏は述べています。 「設計の最適化により、単一チャネルのデータ レートが 56Gb/s NRZ までさらに向上すると予想しています。波長分割多重と組み合わせることで、これらのトランシーバーは、超小型のマルチ Tb/s 光インターコネクトへのスケーリング パスを提供します。次世代の高性能システムには不可欠です。」

この研究は、imec の光 I/O に関する産業提携研究開発プログラムの一環として実施され、2018 年 VLSI テクノロジーと回路に関するシンポジウム (2018 年 6 月) の「最新ニュース」論文で発表されました。 imec の 200mm および 300mm シリコン フォトニクス テクノロジは、imec のプロトタイピング サービスおよび iSiPP50G マルチプロジェクト ウェーハ (MPW) サービスを通じて、企業および学術機関による評価に利用できます。

出典: imec