Làn sóng tăng cường sức mạnh tính toán và kết nối quang học | Giải pháp kiểm tra chất lượng toàn diện của Road Ahead

Khi các mô hình AI quy mô lớn và cụm máy tính AI hiệu năng cao được triển khai trên diện rộng, lưu lượng dữ liệu tại các trung tâm dữ liệu tăng trưởng theo cấp số nhân. Là mắt xích cốt lõi của mạng lưới tính toán, công nghệ kết nối quang tốc độ cao đang bước vào giai đoạn phát triển và nâng cấp nhanh chóng.

Lộ trình phát triển của ngành ngày càng rõ nét: mô-đun quang cắm rời truyền thống tiếp tục được sản xuất hàng loạt; mô-đun quang silicon (SiPh) đẩy nhanh quá trình thương mại hóa quy mô lớn; giải pháp quang cắm rời mật độ siêu cao XPO bắt đầu được thử nghiệm; trong khi công nghệ quang học đồng đóng gói CPO được xác định là hướng phát triển trọng tâm trong trung và dài hạn.

Song song với quá trình nâng cấp kiến trúc, các yêu cầu về chất lượng sản xuất ngày càng khắt khe do những thách thức liên quan đến ghép nối quang học chính xác, đóng gói vi mô, tích hợp hệ thống làm mát bằng chất lỏng và đế nền mật độ cao.

Giải pháp kiểm tra chất lượng toàn diện từ Road Ahead

Road Ahead là nhà cung cấp giải pháp chất lượng công nghiệp và là đại lý được ZEISS ủy quyền chính thức. Danh mục sản phẩm bao gồm máy đo tọa độ ba chiều ZEISS, hệ thống chụp cắt lớp vi tính công nghiệp CT/X-RAY phục vụ kiểm tra không phá hủy, máy quét 3D quang học và kính hiển vi công nghiệp.

Mô-đun quang cắm rời truyền thống

Mô-đun quang cắm rời truyền thống (QSFP/OSFP) vẫn là lựa chọn chủ đạo tại các trung tâm tính toán hiệu năng cao hiện nay, với băng thông tối đa có thể đạt 1,6 Tbps.

Bên trong mô-đun tích hợp nhiều linh kiện rời như cụm phát quang TOSA, cụm thu quang ROSA, bộ tách sóng quang và thấu kính quang học. Số lượng linh kiện lớn cùng quy trình lắp ráp phức tạp khiến các vấn đề như lỗ rỗng trong lớp đóng gói chip, sai lệch căn chỉnh đường truyền quang và dung sai hình học của các chi tiết kết cấu tản nhiệt có thể trực tiếp làm suy giảm hiệu suất truyền dẫn và ảnh hưởng đến độ tin cậy trong quá trình vận hành lâu dài.

Mô-đun quang silicon

Mô-đun quang silicon (mô-đun SiPh) được xem là giải pháp quan trọng trong giai đoạn chuyển tiếp, với băng thông tối đa cũng có thể đạt 1,6 Tbps.

Khác với phương án sử dụng các linh kiện rời, công nghệ quang silicon tích hợp nhiều linh kiện quang điện trên cùng một tấm wafer silicon, giúp giảm đáng kể số lượng linh kiện cần sử dụng. Theo đó, trọng tâm kiểm soát chất lượng cũng thay đổi, tập trung vào tỷ lệ thành phẩm đạt yêu cầu của chip quang silicon, độ chính xác ghép nối của mảng sợi quang FAU, tính toàn vẹn của các mối hàn bi và tình trạng bề mặt tiếp nhận ánh sáng.

Giải pháp quang cắm rời mật độ siêu cao XPO

Hướng đến các thế hệ thiết bị chuyển mạch mật độ siêu cao tiếp theo, XPO (eXtra-dense Pluggable Optics) ra đời, nâng băng thông tối đa của mỗi mô-đun lên 12,8 Tbps.

Thiết kế bố trí linh kiện với mật độ cực cao thúc đẩy việc tích hợp hệ thống làm mát bằng chất lỏng, trong đó tấm làm mát trở thành thành phần tiêu chuẩn. Các vấn đề như biến dạng kênh dẫn chất lỏng bên trong tấm làm mát, lỗ rỗng tại mối hàn đồng và sai lệch độ phẳng có thể trực tiếp gây ra tình trạng quá nhiệt cục bộ, khiến mô-đun quang hoạt động không ổn định.

Hệ thống CT công nghiệp ZEISS METROTOM có khả năng phát hiện các khuyết tật hàn ẩn bên trong mà không cần phá hủy mẫu, trở thành công cụ quan trọng trong kiểm soát chất lượng các cụm làm mát bằng chất lỏng của XPO.

Quang học đồng đóng gói CPO

Trong lộ trình phát triển dài hạn của ngành, quang học đồng đóng gói CPO được xem là mục tiêu quan trọng của tương lai. Công nghệ này tích hợp động cơ quang học và chip ASIC chuyển mạch trên cùng một đế đóng gói, với băng thông tối đa có thể vượt mức 102,4 Tbps.

CPO phá vỡ hoàn toàn hình thái truyền thống của mô-đun quang, đồng thời đặt ra nhiều thách thức lớn trong sản xuất, bao gồm độ chính xác căn chỉnh của mảng sợi quang FAU và đầu nối MPO, các khuyết tật tại giao diện đóng gói tiên tiến 2.5D/3D, cũng như hiện tượng cong vênh đế nền.

Từ mô-đun quang truyền thống đến CPO, bốn thế hệ kiến trúc kết nối quang đang lần lượt phát triển. Tuy nhiên, kiểm soát chất lượng ổn định và đáng tin cậy luôn là điều kiện tiên quyết để công nghệ được triển khai thực tế và sản xuất hàng loạt.

ZEISS xây dựng chuỗi kiểm tra toàn diện, kết nối các công đoạn từ chip quang, giao diện ghép nối quang học, cụm đóng gói đến kết cấu làm mát bằng chất lỏng, hình thành danh mục giải pháp bao phủ toàn bộ lộ trình công nghệ.

Với định hướng bảo vệ chất lượng xuyên suốt chuỗi giá trị tính toán, ZEISS và RATC liên tục cung cấp giải pháp hỗ trợ kiểm soát chất lượng tích hợp cho các nhà sản xuất mô-đun quang, doanh nghiệp quang silicon, các nhà sản xuất thiết bị chuyển mạch ODM và khách hàng trong lĩnh vực hạ tầng tính toán hiệu năng cao, góp phần thúc đẩy sự phát triển bền vững của ngành kết nối quang tốc độ cao thế hệ mới.

Thách thức về chất lượng trong sản xuất điện tử trước xu hướng phát triển công nghệ tương lai và giải pháp kiểm tra chất lượng của ZEISS

Kính hiển vi tia X ZEISS VersaXRM 615

Ứng dụng: Kiểm tra khuyết tật bên trong chip, kiểm tra khuyết tật của cảm biến nhiệt

Kính hiển vi tia X 3D ZEISS Versa XRM cung cấp hình ảnh ba chiều và dữ liệu chất lượng vượt trội cho nhiều loại vật liệu trong các điều kiện làm việc khác nhau.

Hệ thống được trang bị quang học hai cấp phóng đại dựa trên công nghệ quang học khẩu độ synchrotron cùng công nghệ RaaD™ (độ phân giải cao ở khoảng cách làm việc lớn mang tính đột phá), cho phép duy trì độ phân giải vượt trội ngay cả khi làm việc ở khoảng cách xa.

Công nghệ tạo ảnh không phá hủy giúp bảo toàn mẫu và kéo dài thời gian sử dụng mẫu, đáp ứng các yêu cầu nghiên cứu bốn chiều (4D) và nghiên cứu in situ (tại chỗ).

Kính hiển vi quang học ZEISS Axio Imager 2

Ứng dụng: Đo khoảng cách giữa các ống dẫn sóng quang trên chip

Nền tảng hệ thống được thiết kế chuyên biệt cho các nhiệm vụ phân tích vật liệu đòi hỏi độ chính xác cao, phát triển vật liệu mới, kiểm soát chất lượng thường quy và phân tích hạt.

Thông qua quy trình làm việc tự động hóa, hệ thống mang lại kết quả có độ lặp lại cao và năng suất vượt trội. Độ phóng đại tối đa đạt 7.500 lần, đáp ứng những yêu cầu phân tích phức tạp. ZEISS Axio Imager 2 có khả năng thích ứng cao, đóng vai trò là nền tảng cốt lõi cho các quy trình phân tích đa phương thức.

Hệ thống chụp cắt lớp vi tính CT công nghiệp ZEISS METROTOM 1500

Ứng dụng: Kiểm tra khuyết tật keo dẫn nhiệt, kiểm tra khuyết tật bi hàn thiếc

Với chất lượng hình ảnh cao hơn, độ phân giải vượt trội và độ chính xác có khả năng truy xuất nguồn gốc, ZEISS METROTOM 1500 mang lại hình ảnh chất lượng cao, cho phép hiển thị rõ ràng ngay cả những khuyết tật cực nhỏ.

Phần mềm AMMAR, BHC kết hợp với mô-đun phần cứng scatterControl của ZEISS giúp bảo đảm chất lượng hình ảnh tối ưu. Đồng thời, hệ thống đáp ứng nghiêm ngặt các yêu cầu về độ chính xác có khả năng truy xuất nguồn gốc theo tiêu chuẩn VDI/VDE 2630.

Mô-đun quang là thành phần then chốt bảo đảm chất lượng trong truyền thông tốc độ cao. Chất lượng của mô-đun có mối liên hệ trực tiếp với độ ổn định và tốc độ truyền dữ liệu. Dù là thiết bị chuyển mạch hay máy chủ, tất cả đều cần đến khả năng hỗ trợ mạnh mẽ của công nghệ này.

Từ quy trình đóng gói chính xác giữa chip, cụm linh kiện và mô-đun đến việc kiểm soát nghiêm ngặt quy trình công nghệ đóng gói COB mới nổi, mỗi công đoạn đều chứa đựng những yếu tố then chốt quyết định chất lượng sản phẩm.

RATC là nhà cung cấp giải pháp chất lượng công nghiệp với hơn 30 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực kinh doanh và dịch vụ. Công ty đã thành lập các đơn vị và trung tâm dịch vụ 3D tại Việt Nam, Bắc Kinh, Thượng Hải, Côn Sơn, Đông Quan, Thành Đô, Đài Loan và nhiều địa điểm khác.

Road Ahead đưa vào ứng dụng các thiết bị công nghiệp tiên tiến trên thế giới, bao gồm: hệ thống đo lường quang học 3D tự động của ZEISS (Đức), hệ thống kiểm tra không phá hủy bằng CT tia X công nghiệp, máy đo tọa độ ba chiều và các dòng kính hiển vi công nghiệp; thiết bị đo độ nhám quang học 3D cấp micromet Alicona; máy in 3D công nghiệp sử dụng nhiều loại vật liệu như kim loại, nhựa, nylon và sợi carbon; thiết bị gia công laser femtosecond GF và trung tâm gia công CNC siêu âm thân thiện với môi trường của Huzhuan.

Bên cạnh đó, công ty còn tích hợp nhiều phần mềm công nghệ công nghiệp như hyperMILL CAD/CAM, NX, Vericut, FLOW-3D mô phỏng dòng chảy, Moldex3D và PiWeb, góp phần thúc đẩy ngành sản xuất phát triển theo hướng sản xuất thông minh, chuyển đổi số, nâng cao hiệu quả và bảo đảm chất lượng sản phẩm.