Использование технологии оптоэлектронной ко-пакетации для решения проблемы передачи больших объемов данных. Часть первая

С использованиемоптоэлектронныйТехнология совместной упаковки для решения проблемы передачи больших объемов данных

Под воздействием развития вычислительной мощности на более высоком уровне объем данных быстро растет, особенно новый бизнес-трафик центров обработки данных, такой как большие модели ИИ и машинное обучение, способствует росту данных от начала до конца и к пользователям. Массивные данные необходимо быстро передавать на все углы, и скорость передачи данных также выросла с 100GbE до 400GbE или даже 800GbE, чтобы соответствовать растущим потребностям в вычислительной мощности и взаимодействии с данными. По мере увеличения скорости линии значительно возросла сложность соответствующего оборудования на уровне платы, и традиционный ввод-вывод не справился с различными требованиями передачи высокоскоростных сигналов от ASIC на переднюю панель. В этом контексте востребована оптоэлектронная совместная упаковка CPO.

фото_20240129145522

Спрос на обработку данных резко возрос,CPOоптоэлектронныйвнимание к совместному уплотнению

В оптической системе связи оптический модуль и AISC (сетевой коммутационный чип) упакованы отдельно, аоптический модульподключается к передней панели коммутатора в режиме pluggable. Режим pluggable не является чем-то новым, и многие традиционные соединения ввода-вывода соединяются вместе в режиме pluggable. Хотя pluggable по-прежнему является первым выбором на техническом пути, режим pluggable выявил некоторые проблемы при высоких скоростях передачи данных, а длина соединения между оптическим устройством и печатной платой, потери при передаче сигнала, энергопотребление и качество будут ограничены, поскольку скорость обработки данных должна быть увеличена.

Для решения ограничений традиционной связи CPO оптоэлектронная совместная упаковка начала привлекать внимание. В оптике совместная упаковка оптические модули и AISC (чипы сетевой коммутации) упаковываются вместе и соединяются через электрические соединения на короткие расстояния, таким образом достигая компактной оптоэлектронной интеграции. Преимущества размера и веса, обеспечиваемые CPO фотоэлектрической совместной упаковкой, очевидны, и реализуются миниатюризация и миниатюризация высокоскоростных оптических модулей. Оптический модуль и AISC (чип сетевой коммутации) более централизованы на плате, и длина волокна может быть значительно уменьшена, что означает, что потери при передаче могут быть уменьшены.

Согласно данным испытаний Ayar Labs, CPO-opto-co-packaging может даже напрямую снизить энергопотребление вдвое по сравнению с подключаемыми оптическими модулями. Согласно расчетам Broadcom, на подключаемом оптическом модуле 400G схема CPO может сэкономить около 50% энергопотребления, а по сравнению с подключаемым оптическим модулем 1600G схема CPO может сэкономить больше энергопотребления. Более централизованная компоновка также значительно увеличивает плотность взаимосвязей, задержка и искажение электрического сигнала будут улучшены, а ограничение скорости передачи больше не похоже на традиционный подключаемый режим.

Другим моментом является стоимость, сегодняшние системы искусственного интеллекта, серверов и коммутаторов требуют чрезвычайно высокой плотности и скорости, текущий спрос быстро растет, без использования совместной упаковки CPO, потребность в большом количестве высококлассных разъемов для подключения оптического модуля, что является большой стоимостью. Совместная упаковка CPO может уменьшить количество разъемов, также является большой частью сокращения BOM. Фотоэлектрическая совместная упаковка CPO - единственный способ достичь высокой скорости, высокой пропускной способности и маломощной сети. Эта технология совместной упаковки кремниевых фотоэлектрических компонентов и электронных компонентов делает оптический модуль максимально близким к чипу сетевого коммутатора, чтобы уменьшить потери в канале и разрывы импеданса, значительно улучшить плотность межсоединений и обеспечить техническую поддержку для более высокоскоростного соединения данных в будущем.


Время публикации: 01.04.2024