Uporaba optoelektronske tehnologije sopakiranja za reševanje obsežnega prenosa podatkov, prvi del

Uporabaoptoelektronskitehnologija co-packaging za rešitev množičnega prenosa podatkov

Zaradi razvoja računalniške moči na višjo raven se količina podatkov hitro širi, zlasti novi poslovni promet podatkovnih centrov, kot so veliki modeli AI in strojno učenje, spodbuja rast podatkov od konca do konca in do uporabnikov. Ogromne podatke je treba hitro prenesti iz vseh kotov, hitrost prenosa podatkov pa se je razvila s 100GbE na 400GbE ali celo 800GbE, da ustreza naraščajoči računalniški moči in potrebam po interakciji podatkov. Ker so se stopnje linij povečale, se je kompleksnost povezane strojne opreme na ravni plošče močno povečala in tradicionalni V/I ni bil kos različnim zahtevam prenosa hitrih signalov od ASics do sprednje plošče. V tem kontekstu je iskano optoelektronsko skupno pakiranje CPO.

Povpraševanje po obdelavi podatkov narašča, CPOoptoelektronskico-seal pozornost

V optičnem komunikacijskem sistemu sta optični modul in AISC (čip za preklapljanje omrežja) pakirana ločeno,optični modulje priključen na sprednjo ploščo stikala v načinu vtičnice. Vtični način ni neznanka in veliko tradicionalnih V/I povezav je povezanih v vtični način. Čeprav je vtični način še vedno prva izbira na tehnični poti, je vtični način razkril nekaj težav pri visokih hitrostih prenosa podatkov, dolžina povezave med optično napravo in vezjem, izguba prenosa signala, poraba energije in kakovost pa bodo omejeni zaradi hitrost obdelave podatkov je treba še povečati.

Da bi rešili omejitve tradicionalne povezljivosti, je optoelektronsko skupno pakiranje CPO začelo prejemati pozornost. Pri optiki Co-packaged so optični moduli in AISC (čipi za preklapljanje v omrežju) pakirani skupaj in povezani prek električnih povezav na kratke razdalje, s čimer se doseže kompaktna optoelektronska integracija. Prednosti velikosti in teže, ki jih prinaša fotoelektrično skupno pakiranje CPO, so očitne, uresničena pa je miniaturizacija in miniaturizacija hitrih optičnih modulov. Optični modul in AISC (čip za preklop omrežja) sta bolj centralizirana na plošči, dolžina vlaken pa se lahko močno zmanjša, kar pomeni, da se lahko zmanjša izguba med prenosom.

Glede na testne podatke Ayar Labs lahko CPO opto-co-packaging celo neposredno zmanjša porabo energije za polovico v primerjavi z vtičnimi optičnimi moduli. Po Broadcomovem izračunu lahko na vtični optičnem modulu 400G shema CPO prihrani približno 50 % porabe energije in v primerjavi z vtičnim optičnim modulom 1600G lahko shema CPO prihrani večjo porabo energije. Bolj centralizirana postavitev močno poveča tudi gostoto medsebojnih povezav, zakasnitev in popačenje električnega signala se bosta izboljšala, omejitev hitrosti prenosa pa ni več podobna tradicionalnemu vtičnemu načinu.

Druga točka so stroški, današnja umetna inteligenca, strežniški in stikalni sistemi zahtevajo izjemno visoko gostoto in hitrost, trenutno povpraševanje hitro narašča, brez uporabe CPO co-packaging, potreba po velikem številu vrhunskih priključkov za povezavo optični modul, kar je velik strošek. Skupna embalaža CPO lahko zmanjša število konektorjev, prav tako je velik del zmanjšanja kosovnice. Fotoelektrično pakiranje CPO je edini način za doseganje visoke hitrosti, visoke pasovne širine in nizke porabe energije. Ta tehnologija pakiranja silicijevih fotoelektričnih komponent in elektronskih komponent naredi optični modul čim bližje čipu omrežnega stikala, da zmanjša izgubo kanala in prekinitev impedance, močno izboljša gostoto medsebojnega povezovanja in zagotovi tehnično podporo za višjo hitrost podatkovne povezave v prihodnosti.