Využití technologie optoelektronického co-packagingu k řešení masivního přenosu dat Část první

Použitíoptoelektronickéco-packaging technologie pro řešení masivního přenosu dat

Díky vývoji výpočetního výkonu na vyšší úroveň se množství dat rychle rozšiřuje, zejména nový obchodní provoz datových center, jako jsou velké modely umělé inteligence a strojové učení, podporuje růst dat od začátku do konce a k uživatelům. Masivní data je třeba přenášet rychle do všech úhlů a rychlost přenosu dat se také vyvinula ze 100GbE na 400GbE nebo dokonce 800GbE, aby odpovídala rostoucímu výpočetnímu výkonu a potřebám interakce dat. S rostoucí rychlostí linek se značně zvýšila složitost souvisejícího hardwaru na úrovni desky a tradiční I/O nebyly schopny vyrovnat se s různými požadavky na přenos vysokorychlostních signálů z ASics na přední panel. V této souvislosti je vyhledáváno CPO optoelektronické co-packaging.

Zpracování dat poptávkové přepětí, CPOoptoelektronickéco-pečeť pozornost

V optickém komunikačním systému jsou optický modul a AISC (Network Switching Chip) zabaleny samostatně aoptický modulje zapojen do předního panelu přepínače v zásuvném režimu. Zásuvný režim není cizí a mnoho tradičních I/O připojení je propojeno v zásuvném režimu. Ačkoli je zásuvný režim stále první volbou na technické cestě, zásuvný režim odhalil určité problémy při vysokých přenosových rychlostech a délka spojení mezi optickým zařízením a obvodovou deskou, ztráta přenosu signálu, spotřeba energie a kvalita budou omezeny, protože rychlost zpracování dat je třeba dále zvýšit.

Aby se vyřešila omezení tradiční konektivity, začala se věnovat pozornost optoelektronickému společnému balení CPO. V optice Co-packaged jsou optické moduly a AISC (Network Switching Chips) zabaleny dohromady a propojeny pomocí elektrických spojení na krátkou vzdálenost, čímž je dosaženo kompaktní optoelektronické integrace. Výhody velikosti a hmotnosti, které přináší CPO fotoelektrické co-packaging, jsou zřejmé a je realizována miniaturizace a miniaturizace vysokorychlostních optických modulů. Optický modul a AISC (Network Switching chip) jsou více centralizované na desce a délka vlákna může být výrazně snížena, což znamená, že lze snížit ztráty během přenosu.

Podle testovacích dat Ayar Labs může CPO opto-co-packaging dokonce přímo snížit spotřebu energie o polovinu ve srovnání s zásuvnými optickými moduly. Podle výpočtu společnosti Broadcom může schéma CPO u zásuvného optického modulu 400G ušetřit asi 50 % spotřeby energie a ve srovnání s zásuvným optickým modulem 1600G může schéma CPO ušetřit více energie. Centralizovanější uspořádání také výrazně zvyšuje hustotu propojení, zlepší se zpoždění a zkreslení elektrického signálu a omezení přenosové rychlosti již není jako v tradičním zásuvném režimu.

Dalším bodem je cena, dnešní umělá inteligence, serverové a přepínačové systémy vyžadují extrémně vysokou hustotu a rychlost, současná poptávka rychle roste, bez použití CPO co-packaging, potřeba velkého počtu high-end konektorů pro připojení optický modul, což je velká cena. Společné balení CPO může snížit počet konektorů je také velkou součástí snížení kusovníku. Fotoelektrické společné balení CPO je jediný způsob, jak dosáhnout vysoké rychlosti, vysoké šířky pásma a nízké spotřeby energie. Tato technologie balení křemíkových fotoelektrických součástek a elektronických součástek dohromady činí optický modul co nejblíže čipu síťového přepínače, aby se snížila ztráta kanálu a nespojitost impedance, výrazně se zlepšila hustota propojení a poskytla se technická podpora pro datové připojení s vyšší rychlostí v budoucnu.