Использование технологии оптоэлектронной упаковки для решения задач массовой передачи данных. Часть первая.

С использованиемоптоэлектронныйтехнология совместной упаковки для решения проблемы массовой передачи данных

Благодаря развитию вычислительной мощности на более высокий уровень объем данных быстро увеличивается, особенно новый бизнес-трафик центров обработки данных, такой как большие модели искусственного интеллекта и машинное обучение, способствует росту данных от начала до конца и для пользователей. Необходимо быстро передавать огромные объемы данных во все стороны, а скорость передачи данных также выросла со 100GbE до 400GbE или даже 800GbE, чтобы соответствовать растущим потребностям в вычислительной мощности и взаимодействии данных. По мере увеличения скорости передачи данных сложность соответствующего оборудования на уровне платы значительно возросла, и традиционный ввод-вывод оказался неспособен справиться с различными требованиями по передаче высокоскоростных сигналов от ASics на переднюю панель. В этом контексте востребована оптоэлектронная совместная упаковка CPO.

фото_20240129145522

Спрос на обработку данных резко возрастает, CPOоптоэлектронныйпривлекать внимание

В системе оптической связи оптический модуль и AISC (чип сетевой коммутации) упаковываются отдельно, аоптический модульподключается к передней панели коммутатора в подключаемом режиме. Подключаемый режим не является чем-то новым, и многие традиционные соединения ввода-вывода соединяются вместе в подключаемом режиме. Хотя подключаемый режим по-прежнему является первым выбором на техническом пути, подключаемый режим 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 нуждается в дальнейшем увеличении.

Чтобы решить проблемы традиционных подключений, начали уделять внимание оптоэлектронной совместной упаковке CPO. В совместной оптике оптические модули и AISC (чипы сетевой коммутации) упаковываются вместе и соединяются посредством электрических соединений на небольшом расстоянии, что обеспечивает компактную оптоэлектронную интеграцию. Преимущества размера и веса, обеспечиваемые фотоэлектрической совместной упаковкой CPO, очевидны, а также реализована миниатюризация и миниатюризация высокоскоростных оптических модулей. Оптический модуль и AISC (чип сетевой коммутации) более централизованы на плате, а длина волокна может быть значительно уменьшена, а это означает, что потери при передаче могут быть уменьшены.

Согласно данным испытаний Ayar Labs, опто-соупаковка CPO может даже напрямую снизить энергопотребление вдвое по сравнению со сменными оптическими модулями. Согласно расчетам Broadcom, на подключаемом оптическом модуле 400G схема CPO может сэкономить около 50% энергопотребления, а по сравнению со сменным оптическим модулем 1600G схема CPO может сэкономить больше энергопотребления. Более централизованная компоновка также значительно увеличивает плотность межсоединений, улучшается задержка и искажение электрического сигнала, а ограничение скорости передачи больше не похоже на традиционный подключаемый режим.

Еще одним моментом является стоимость: современный искусственный интеллект, серверные и коммутационные системы требуют чрезвычайно высокой плотности и скорости, текущий спрос быстро растет, без использования совместной упаковки CPO, необходимости в большом количестве высокопроизводительных разъемов для подключения оптический модуль, который стоит очень дорого. Совместная упаковка CPO может уменьшить количество разъемов, что также является значительной частью сокращения спецификации. Фотоэлектрическая совместная упаковка CPO — единственный способ добиться высокой скорости, высокой пропускной способности и малой мощности сети. Эта технология объединения кремниевых фотоэлектрических компонентов и электронных компонентов делает оптический модуль максимально приближенным к микросхеме сетевого коммутатора, что позволяет уменьшить потери в канале и разрывы импеданса, значительно улучшить плотность межсоединений и обеспечить техническую поддержку для более скоростного подключения к данным в будущем.


Время публикации: 01 апреля 2024 г.