På ISSCC konferencen i San Francisco i uge 8, 2026 præsenterede franske CEA-List og CEA-Leti den første elektro-optiske router integreret med CMOS kontrollogik. Den markerer et stort skridt henimod praktiske optiske netværk indeni chiplet-baserede IC pakninger. Indlægget med titlen “A 3.19 pJ/bit Electro-Optical Router with 18 ns Setup Frame-Level Routing and 1-6 Wavelength Flexible Link Capacity for Photonic Interposers”, omhandler en elektro-optisk router implementeret i 28 nm CMOS på en fotonisk interposer, som er i stand til at etablere optiske signalveje på 18 nanosekunder. Enheden vælger dynamisk en-til-seks bølgelængder pr. link og kan opnå en energi effektivitet på 3,19 pJ/bit med et aktivt areal på kun 0,007 mm² pr. link.
De nuværende optiske interkonnekt enheder er stort set begrænset til statisk punkt-til-punkt forbindelse med initialiserings- og træningstider spændende fra mikro- til millisekunder. Denne latency kan være egnet for kommunikation på printkortniveau eller i racksystemer, men forhindrer optiske links i at blive anvendt som en sand netværksstruktur indeni pakninger med flere chips.
Det råder den nye router nu bod på ved at integrere optisk switch funktion, routerkontrol, SerDes link og clock-logik direkte med silicium fotonik. Det giver en dynamisk optisk interkonnekt med ns tidsskala og muliggør optisk kommunikation over interposere i centimeterskala med en respons tidligere begrænset til korte elektriske links. Enheden understøtter routing på frame-niveau og tillader optiske signalveje at blive etableret og stoppet efter ønske samt dynamisk justering af link-kapaciteten ved at vælge mellem 1 og 6 bølgelængder efter behov. Denne fleksibilitet giver en effektiv brug af den optiske båndbredde og samtidig ultra lav latency. Prototypen er fabrikeret i en 28 nm CMOS proces integreret på en fotonisk interposer, hvor kompakte analoge drivere kombineret med SerDes links og klok-kredsløb, som muliggør tæt integration af de optiske endepunkter nær computer og hukommelses resurserne.
“Da chiplet-baserede systemer fortsætter med at vokse i størrelse og kompleksitet, bliver det vigtigt at kunne flytte data effektivt over hele multichip pakningen. Derfor er vort mål at demonstrere, hvordan fotoniske links kan gøre dette uden at gå på kompromis med fleksibiliteten i moderne interkonnekt forbindelser. Routeren er et trin henimod praktisk dynamisk routede optiske netværk, som er kompatibel med standard CMOS design”, sagde Yvain Thonnart, CEA-List, hovedforfatter til indlægget på konferencen.
