Imecは、超低電力光I/O用ハイブリッドFinFET-SiPho技術を実証

July, 12, 2018, Leuven--ベルギーの研究開発センターimecは、サン・フランシスコ（米国）で開催されているImec Technology Forum USAで、FinFET CMOS技術とシリコン・フォトニクスのハイブリッド集積による、超低消費電力、高帯域幅光トランシーバの実証を発表した。動的電力消費がわずか230fJ / bitで、フットプリントが0.025mm2であるため、40Gb/sのNRZ光トランシーバは、超高密度、マルチTb/s光I/Oを実現する重要なマイルストーンとなり、次世代のHPCアプリケーションに向けたソリューションを提供する。
　データセンタースイッチやHPCノードで指数関数的に成長するI/O帯域需要が､光インタコネクトと先進的CMOSロジックの高密度集積要求を後押ししている｡これらは､幅広いインタコネクト距離(1m～500m+)をカバーするものである｡発表によると､差動FinFETドライバは、シリコンフォトニクスリング共振器とコデザインされ､154fJ/bitダイナミック消費電力で40Gb/s NRZ光変調を達成｡レシーバは､Ge導波路フォトダイオードと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リファイア(TIA)を含んでおり､40Gb/s NRZフォトディテクションは､75fJ/bit消費電力で推定感度-10dBmが可能になっている｡高品質データ伝送と受信も､1330nm波長､シングルモードファイバ(SMF)､リンクマージン2dB､ループバック実験で実証した｡最後に､4×40Gb/s､0.1㎜2波長分割多重(WDM)トランスミッタ､温度制御組み込みを実証し､帯域100Gb/s/超ファイバが可能であることを示した｡
　「実証したハイブリッドFinFET – SiPhoプラットフォームに集積されているものは、高性能14nm FinFET CMOS回路、imecの300mm SiPho技術、デンス低容量Cuマイクロバンプ。この統合プラットフォームにおける慎重なコデザインにより、40Gb/s NRZ光トランシーバが可能になった。消費電力は著しく低く、高帯域密度であった」とImecの光I/O R&Dプログラムのディレクタ､Joris Van Campenhoutはコメントしている。さらに同氏は､｢デザインの最適化により、短チャネルデータレートを56Gb/s NRZに高めることができると考えている｡WDMと併用して､このトランシーバは､超コンパクト､マルチTb/s光インタコネクトにスケールするものであり､これは次世代ハイパフォーマンスシステムにとって重要である｣と付け加えている｡