Доставка высокую производительность и интеграции для 4OGbits/sec

Поскольку спрос на полосу пропускания и ПОВЫШЕНИЕ ПОРТ плотности продолжает расти в геометрической прогрессии, производители устройств должны обеспечить решения, которые предлагают общий сохранения власти, пространство и затраты. В целях удовлетворения этих потребностей, как мы масштабе скорость передачи данных 40Gbits/sec. (OC-768), то становится важным для системы и устройства дизайнеры уровней для осуществления технологий, способных обеспечить доставку более высоких уровней производительности наряду с оптимальной интеграции функциональности и устойчивый путь вперед архитектурные расширения.

Последние достижения в области гетероперехода биполярного процессов, таких как кремний германия (SiGe) и глубоко субмикронных КМОП обеспечить прирост производительности необходимо продолжать нажатия скорость передачи данных до более высокого уровня, не прибегая к соединения (III-V) таких полупроводниках, как арсенид галлия (GaAs) и на фосфид индия (InP) и их недостатки. SiGe продвинулся до состояния, когда дизайн требования выполнены или перевыполнены. В прошлом году его скорость резко улучшилось - с коэффициентом 2,5. SiGe технологий предложить лучшее из обоих миров в кремнии: существенные интеграции с использованием высокоскоростных, маломощных CMOS, а также супер-высокой скорости биполярного устройства, которые используются при необходимости диктует.

SiGe процессы совпадают с объемной биполярных кремниевых коллег, которые были надежно массового производства в течение десятилетий. 1 основных Исключение составляет базовый слой, который получает градуированных германия допингом позволяют устройству дизайнер портной энергетических зон в таким образом, что псевдо-потенциал созданных в базе. Это резко сокращает время транзита базы, которая, в свою очередь, увеличивает максимальную частоту, на которой транзистор может принести полезные выгоды.

SiGe биполярной схемы были выше в странах с низким джиттера и низким уровнем фазового шума товаров на OC-48 и OC-192 технологий, и те же проверенные методы применяются для достижения превосходной производительности в OC-768 более эффективным, чем с экзотических материалов. С точки зрения интеграции, SiGe предоставляет возможность выхода в 10 100 раз больше, чем количество транзисторов в микросхеме экзотических альтернатив, таких как InP, обеспечивая тем самым значительные преимущества для эффективного сочетания высокой производительности при относительно сложных уровнях ассоциированных схемы.

Что касается SiGe скептики, их скептический взгляд на самом деле должны быть сосредоточены на сравнении этих проблем с теми, фосфида индия при осуществлении оптимизирован недорогое решение для OC-768. В рамках этого сравнения технологий по отношению к функции и применения требований, лучшие технологии могут быть развернуты. Особую озабоченность является способность производить, в пределах разумной цене и в объемах, необходимых устройств для целевой функции в InP. Доходность других материалов III-V, таких как GaAs долго, чтобы улучшить, и они еще не достигли уровня, доступный сегодня SiGe. Добавить изменения материала смесь, и риск увеличивается. Отсутствие взрослых азота в III-V полупроводников значительную ответственность в реализации высокого уровня интеграции, уделяя повышенное бремя на целостность interchip соединений как на компоненты и платы уровнях. Существует не послужной список устройств InP, и даже скромного уровня интеграции, будучи в состоянии надежно производятся в reasonab ле томов. Кроме того, InP сильно страдает от значительно меньше технологической инфраструктуры, чем кремний.

SiGe надежности и доходности, были продемонстрированы на основе пятилетнего производства базы данных и множество различных товаров на рынке. Хотя вопросы надежности SiGe HBT были периодически обращается в технический форум, различия между SiGe и III-V надежность устройства в значительной степени сводятся к надежности методов измерения. Контрастность долгосрочных подчеркнув при умеренной температуре (180 градусов по Цельсию) с минимальным параметрических изменений, а затем на основе моделирования, чтобы подтвердить надежность работы в условиях применения (до 125 градусов по Цельсию) - успешно использоваться с устройствами, SiGe - на краткосрочные высокой температуры (свыше 200 градусов по Цельсию) подчеркивая необходимость привести к катастрофическим неудачно и экстраполяции на основе моделей для безопасного использования условия (используется в GaAs и InP). Хотя эти методы будут по-прежнему будет обсуждаться в будущем, факт остается фактом, что надежность продукции SiGe был хорошо зарекомендовавшая себя на рынке.

SiGe BiCMOS гораздо более технологичный, чем III-V решений и может позволить высокий уровень интеграции. Обработка сигналов для волоконной оптики каналов требует значительного количества нижних частот схема согласования бит, сортировки данных и предоставить интерфейс для параллельной шины мероприятий. Это подразумевает высокий кол-во ворот и ведет к гибридные решения, в которых InP при поддержке компаньона CMOS компонентов. С CMOS необходимо представить в любом случае, его интеграции во избежание проблем с interchip соединений является мудрым решением системы.

С каждым последующим поколением, SiGe HBT технологии производства более высокой пиковой производительности примерно на том же устройстве ток производительности при более низких токах также увеличивается, что приводит к возможности снижения потребляемой мощности путем принятия нового поколения технологий. Устройство расширения, используемых для достижения этой цели, которую часто называют постоянного тока масштабирование, получается путем одновременного сокращения устройства и повышения операционной плотности тока. Высшая плотность тока (но не выше общего тока), таким образом, одним из важнейших элементов для обеспечения улучшенной производительности.

Спрос на системы высшего полосы пропускания и задача повышения скорости последовательного требованиям скорости передачи данных за пределы OC-768 будет распространяться требование OC-768 частей и позволяет больше времени на разработку технологий для обеспечения решения проблем еще большей скоростью передачи данных сообщений. Конечно, если рынок решит увеличение пропускной способности последовательный, похоже, что 80Gbits/sec. находится в пределах досягаемости для InP и SiGe. Утверждения, что кремний-технологии, непригодные для OC-768 систем связи и за ее пределами без надлежащей технической базы. В самом деле, самое лучшее еще впереди.

Brent мало старший вице-президент по маркетингу компании Applied Micro Circuits Corp, базирующейся в Сан-Диего.