7/17/2025, Новости о оптических волокнах онлайн, обусловленные быстрой эволюцией больших моделей ИИ и вычислительной инфраструктуры,Интеллектуальный вычислительный центр ускоряется к новой эре взаимосвязи с "светлом как ядром"Фотонические интегральные схемы (PIC) стали ключевой технологией, поддерживающей высокопроизводительные вычисления из-за их преимуществ высокой пропускной способности, низкого потребления энергии и небольшого размера.узкое место, ограничивающее широкомасштабное применение ПИК, отсутствует в конструкции.Традиционные испытания на уровне модулей больше не могут соответствовать требованиям к стабильности и производительности кремниевых оптических чипов.и это стало ключевым путем для улучшения производственных мощностей и ускорения реализации приложений.

В данной статье будет представлен подробный анализ тенденций развития и испытаний взаимосвязи ПИК,и изучить возможности применения автоматизированной платформы зондов EXFO OPAL в испытаниях сцепления краев на уровне пластины, способствующие широкомасштабному и эффективному внедрению фотонических интегрированных чипов.

Узкие уголки подключения и проблемы тестирования, обусловленные ИИ

Опыт работы в отрасли
В последние годы масштаб параметров больших моделей ИИ увеличился экспоненциально, вычислительная мощность GPU продолжала расти, в то время как пропускная способность сети увеличилась всего в 1,4 раза,образует значительную "разницу ножниц", и сетевая система становится основным узким горлом, ограничивающим эффективность интеллектуальных вычислительных центров.особенно высокоскоростные параллельные архитектуры, основанные на PIC, рассматривается как ключевой путь к преодолению узких мест.

Однако широкомасштабное внедрение PIC сталкивается с серьезными проблемами, особенно в процессе тестирования.Степень интеграции и количество каналов увеличились., вызывая три основные проблемы:
Высокая сложность изготовления: один чип интегрирует тысячи оптических устройств, с большой площадью, множеством каналов и сложной функциональной связью;

Резкое увеличение сложности испытаний: традиционная стадия испытаний на уровне модуля отстает, что может легко привести к отходам материала и процесса, и трудно достичь контроля в замкнутом цикле.

Повышенный риск выработки: отсутствие функциональной проверки систем на уровне пластинок приводит к обнаружению дефектных микросхем на более поздних стадиях процесса, замедляя темпы массового производства.

Согласно статистике, стоимость TAP (испытания, сборка и упаковка) составляет более 80% от стоимости производства чипов PIC,что намного выше, чем у традиционных электрических чипов.

От проверки параметров до гарантии функционирования системы

Система испытаний
Чтобы обеспечить стабильную производительность и производительность ПИК-чипов в сложных приложениях, оптическое тестирование проходит через весь процесс от проверки конструкции до поставки модуля.В соответствии с различными этапами испытаний и целями, можно разделить на три этапа и два типа методов.

Три основных этапа испытаний:
Испытания на уровне пластинки: проведение резки и упаковки микросхем с целью сосредоточения внимания на основных оптических параметрах, таких как потеря вставки (IL) и потеря, связанная с поляризацией (PDL), для раннего выявления дефектных микросхем;улучшить урожайность, и затраты на контроль.

Испытания на уровне упаковки: проведение после упаковки чипа для проверки влияния эффективности сцепления, напряжения упаковки и других факторов на производительность;является ключевым звеном, соединяющим фронт-энд производство и бэк-энд интеграцию системы.

Испытания на уровне модуля: для полных модулей (таких как OSFP/QSFP) проверяются показатели на уровне системы, такие как коэффициент битовой ошибки (BER), диаграмма глаз, TDECQ и мощность передачи,который является последней проверкой качества перед выходом из фабрики.

Два типа методов испытаний:
Испытания параметров: сосредоточение внимания на структуре устройства и характеристиках материала, таких как пропускная способность, потеря, скорость ответа и т. д., часто используется для проверки конструкции и оптимизации процессов;

Функциональное тестирование: моделирование реальной среды применения для оценки общей производительности чипа при определенных длинах волны, скоростях и форматах модуляции,такие как частота ошибок битов и соотношение сигнала к шуму.

Научное разделение стадий испытаний и сопоставление соответствующих методов испытаний стало ключевой стратегией для повышения эффективности и согласованности производства ПИК.Особенно на стадии массового производства, функциональные испытания на уровне пластинок становятся ключевой отправной точкой для преодоления узких мест испытаний и ускорения индустриализации.

Функциональное тестирование продвигается вперед, и проверка на уровне пластины становится центром внимания

Технологические тенденции
С постоянным улучшением интеграции чипов PIC, сложности и сценариев применения,Промышленность сформировала консенсус о том, что функциональное тестирование на уровне системы должно перейти от традиционной стадии модуля к стадии упаковки и даже пластинки.Эта тенденция является результатом не только технологической эволюции, но и способом обеспечения урожайности, контроля затрат и достижения высокого качества поставки.

Почему тесты должны быть перенесены?

Проведение испытаний может позволить выявить функциональные дефекты на ранней стадии производства, предотвратить попадание дефектных микросхем в дорогостоящие процессы и существенно сократить переработку и отходы.Конкретные преимущества::
Контроль затрат: ранний скрининг дефектных продуктов для сокращения больших потерь на этапе упаковки и сборки;

Улучшение эффективности: оптимизация процесса тестирования на уровне модулей и ускорение темпов доставки продукции;

Обеспечение качества: раннее обнаружение отклонений на уровне системы для улучшения согласованности и надежности чипа;

Закрытый цикл процесса: проверка обратной связи данных с производственным процессом, чтобы помочь в проектировании и непрерывной оптимизации процесса.

Технические проблемы предварительного тестирования:
Несмотря на явные тенденции, в достижении функциональной проверки на уровне пластинок по-прежнему существуют значительные проблемы, в том числе:
Трудное высокоточное соединение: необходимо достичь многоканального, большого массива и низкой потери вставки,который предъявляет лучшие требования к точности и повторяемости выравнивания.

измерение сложного индекса: точное измерение ключевых показателей на уровне системы, таких как BER, TDECQ, Q-фактор, IL, RL, PDL и т.д.;

высокая совместимость с платформой: испытательная платформа должна быть адаптирована к различным материалам (Si, InP, LiNbO3) и формам упаковки (CPO, MCM и т.д.);

Высокий спрос на автоматизацию и интеллект: необходимо поддерживать параллельное управление каналами, сбор и связь данных в режиме реального времени для достижения "испытаний и корректировки" и "оптимизации в режиме онлайн".

С постоянным улучшением плотности канала и скорости передачи, функциональное тестирование на уровне пластины является не только мощным инструментом для контроля затрат,но также и основные возможности для обеспечения урожайности и крупномасштабной доставкиПеред лицом будущего, отрасль срочно нуждается в создании гибкой автоматизированной платформы тестирования, которая поддерживает многоступенчатые, многоканальные,и форм с несколькими сцеплениями для содействия всеобъемлющей модернизации системы испытаний PIC.

EXFO построила систему интеллектуальной тестовой платформы PIC

раствор
Для удовлетворения потребностей функциональных испытаний, проверки на уровне пластин и серийного производства,EXFO запустила серию автоматизированных зондирующих платформ OPAL для создания комплексной системы испытаний от научной проверки до доставки партийПлатформа обладает высокой степенью автоматизации, модульностью и гибкими возможностями расширения, поддерживает многопакетные испытания форм и многооптическое соединение от однообразных до 300 мм пластин,и открывает замкнутый цикл тестирования пластин-пакетов-модулей, что является ключевым инструментом для достижения высококачественной доставки фотонических чипов.

1. Поддержка формы многопакетного оборудования: Зондная станция серии OPAL
ОПАЛ-ЕС - Флагманская платформа для испытаний краевых сцеплений на уровне волокна
Платформа поддерживает до 300 мм пластинок, 105° вращающийся стол и многоканальное параллельное соединение,интегрирует наноразмерные модули выравнивания, системы верхней и нижней двойной камеры и функции навигации автофокуса, и имеет разрешение выравнивания 0,5 нм и точность позиционирования пластинки 3 нм,значительное повышение эффективности сцепления и согласованности испытаний;.

Типичные применения: серийные испытания устройств на уровне пластин, таких как кремниевые оптические модуляторы и MRR; масштабный скрининг PIC и проверка сценариев искусственного интеллекта, связи и датчиков;Быстрая проверка многопортов, с высокой плотностью на уровне пластины.

Это видео, пожалуйста, перейдите по ссылке на соответствующее содержание статьи, чтобы просмотреть
ОПАЛ-МДЖОПлатформа испытаний на многочипах, соединяющая НИОКР и серийное производство
Он подходит для испытаний с использованием нескольких материалов или сложных пакетов (например, MCM, CPO), а также подходит для пилотных испытаний и массового производства спинболов в небольших объемах.Платформа поддерживает параллельное тестирование на нескольких чипах, встроенное программное обеспечение управления автоматизацией PILOT, охватывающее весь процесс управления чипами, калибровки, выполнения и анализа данных,и имеет гибкие возможности конфигурации для удовлетворения потребностей в проверке партий сложных конструкций упаковки.

Типичные приложения: проект MPW tape-out и оценка интегрированных модулей с несколькими чипами; высокоскоростное CPO и испытание сложных функций упаковки; телекоммуникационные модули, автономные поля управления;и т.д..

OPAL-SD Flexible платформа для научных исследований и проверки малого объема

Полуавтоматизированная платформа для исследований для университетов, научно-исследовательских учреждений и стартап-групп.подходящий для быстрой проверки оптических/электрических функций на одном чипе и в небольших партияхПлатформа поддерживает ручную и полуавтоматическую работу и оснащена модульными оптическими/электрическими зондами для точного выравнивания и гибкого переключения.Встроенное программное обеспечение PILOT поддерживает базовое автоматическое управление, получение и анализ данных, что делает его идеальным выбором для проверки научных исследований и инкубации технологий.

Типичные применения: ранняя оценка конструкции и функциональная проверка микросхем PIC; эксперименты по обучению, инкубация технологий и скрининг процессов; академические исследования,тестирование разработки малого объема для запуска.

Это видео, пожалуйста, перейдите по ссылке на соответствующее содержание статьи, чтобы просмотреть

2Платформа программного обеспечения PILOT: Интеллектуальный центр тестирования на основе данных

PILOT - это основное программное обеспечение управления EXFO, специально созданное для платформы Зонд OPAL, которое работает через конфигурацию испытаний, управление оборудованием, выполнение процессов, анализ данных и создание отчетов,и строит автоматизированныйЕго модульная архитектура и сильная совместимость поддерживают полный процесс тестирования от одной плиты до пластины, от НИОКР до производственной линии.Основные компетенции::

Автоматизация процессов и совместное управление оборудованием: автоматическое чтение чертежей САПР, идентификация макетов пленки и соединение лазеров, битовых ошибочных счетчиков,измерители мощности и другое оборудование для достижения контроля всего процесса выравнивания, калибровки и аккумуляции.

Гибкий скрипт и одновременное планирование: встроенный модуль последовательности поддерживает скрипты Python / Excel, многопоточный параллелизм и планирование последовательности тестов,адаптация к многоканальным сценариям.

Управление структурированными данными: встроенная облачная/локальная база данных для централизованного управления планами испытаний, определениями компонентов, параметрами конфигурации и результатами испытаний,и поддерживать сотрудничество на нескольких сайтах и анализ отслеживаемых данных.

Оптимизация пропусков испытаний на основе ИИ: PILOT совместим с инструментами ИИ, которые могут обучать и развертывать модели, идентифицировать дефектные модели, предсказывать результаты и интеллектуально пропустить избыточные тесты.значительное повышение производительности и эффективности испытаний;.

Сильная экосистема взаимодействия: она может быть легко интегрирована с Excel, MATLAB, Power BI и другими инструментами, чтобы помочь пользователям эффективно завершить анализ данных и создание отчетов.
Платформа PILOT действительно совершила скачок от "статической проверки" к "динамической корректировке параметров", от "одноточечного тестирования" к "сотрудничеству процессов",и является основным программным узлом, который поддерживает индустриализацию автоматизированного тестирования чипов PIC на уровне пластинок.

Структурированное управление данными: встроенные в облачные / локальные базы данных позволяют централизованное управление планами испытаний, определениями компонентов, параметрами конфигурации и результатами испытаний,поддержка сотрудничества на нескольких объектах и анализа отслеживаемых данных.

Оптимизация пропусков испытаний на основе ИИ: PILOT является совместимым с инструментами ИИ и может обучать и развертывать модели для выявления моделей дефектов, прогнозирования результатов, интеллектуально пропускать избыточные тесты,и значительно улучшить производительность и эффективность испытаний.

Сильная экосистема совместимости: может плавно интегрироваться с такими инструментами, как Excel, MATLAB, Power BI и т. д., помогая пользователям эффективно завершать анализ данных и создание отчетов.
Платформа PILOT действительно достигла перехода от "статической проверки" к "динамической настройке параметров" и от "одноточечного тестирования" к "сотрудничеству процессов",и является основным программным узлом, поддерживающим индустриализацию тестирования автоматизации чипов PIC на уровне пластинок.

3Платформа испытаний CTP10: высокоточный функциональный тест-мотор
CTP10 - это высокопроизводительная фотоническая платформа для тестирования устройств, запущенная EXFO, специально разработанная для микроринговых резонаторов MZI,Дизайн проверки параметров пассивных и активных устройств, таких как фильтры и VOA, имеет преимущества высокой точности, широкий охват и сильная масштабируемость, и является одним из ключевых двигателей тестирования для функциональной проверки PIC.
Разрешение подпикометра: поддерживает спектральное сканирование 20fm для выполнения точных испытаний частотного домена высококачественных микрокольцевых устройств;

Сверхширокий охват длиной волны: 1240-1680nm полный охват полосы, подходящий для нескольких сценариев применения, таких как телекоммуникации, передача данных и биосенс;

Ультравысокий динамический диапазон:> 70 дБ динамический диапазон потери вставки, способный измерять несколько параметров, таких как IL, PDL и спектральный ответ в одном сканировании;

Поддержка многоканального массива: поддерживает параллельное измерение более 100 каналов, подходящий для требований тестирования массива устройств с высокой плотностью, таких как AWG и оптические коммутаторы;

Лазерная стабильность и отслеживаемость калибровки: встроенный в DFB лазер и мощность калибровки модуля, достижение стабильности вывода и полной отслеживаемости данных процесса.

CTP10 имеет модульную конструкцию, поддерживает двойное управление командной строкой SCPI и графическим интерфейсом GUI, и легко интегрируется с программным обеспечением PILOT.пилотные и массовые производственные среды, и является эталонным решением в текущих испытаниях PIC, которое сочетает в себе точность, скорость и масштабируемость.

С непрерывным ростом интеграции и сложности чипов PIC тестирование переходит от традиционной "пост-валидации" к "предварительной внедрению".Платформа измерений CTP10, и программное обеспечение автоматизации PILOT для создания интеллектуальной системы тестирования, охватывающей пластинки к системам, достигая высокоточного соединения, многоканального параллелизма, анализа с помощью ИИ,и принятие решений на основе данных, ускоряя переход PIC-чипов из лаборатории в крупномасштабные приложения.Испытание развивается от вспомогательного инструмента к центральной силе, которая стимулирует оптимизацию процессов производства фотонов и сотрудничество в промышленности.