Použitie optoelektronickej technológie spoločného balenia na riešenie masívneho prenosu dát, prvá časť

Používanieoptoelektronickétechnológia spoločného balenia na riešenie rozsiahleho prenosu dát

Vďaka rozvoju výpočtového výkonu na vyššiu úroveň sa množstvo dát rýchlo rozširuje, najmä nová obchodná prevádzka v dátových centrách, ako sú veľké modely umelej inteligencie a strojové učenie, podporuje rast dát z jedného konca na druhý a k používateľom. Obrovské množstvo dát je potrebné prenášať rýchlo do všetkých uhlov a rýchlosť prenosu dát sa tiež zvýšila zo 100 GbE na 400 GbE alebo dokonca 800 GbE, aby zodpovedala prudko rastúcim potrebám výpočtového výkonu a interakcie dát. S rastúcimi rýchlosťami liniek sa výrazne zvýšila zložitosť súvisiaceho hardvéru na úrovni dosky a tradičné I/O nedokázali zvládnuť rôzne požiadavky na prenos vysokorýchlostných signálov z ASic na predný panel. V tejto súvislosti je vyhľadávané optoelektronické spoločné balenie CPO.

Dopyt po spracovaní dát prudko stúpa, CPOoptoelektronicképozornosť spoločného tesnenia

V optickom komunikačnom systéme sú optický modul a AISC (sieťový prepínací čip) zabalené samostatne aoptický modulje zapojený do predného panela prepínača v zásuvnom režime. Zásuvný režim nie je žiadnym nováčikom a mnoho tradičných I/O pripojení je prepojených v zásuvnom režime. Hoci zásuvný režim je stále prvou voľbou na technickej ceste, zásuvný režim odhalil určité problémy pri vysokých dátových rýchlostiach a dĺžka pripojenia medzi optickým zariadením a doskou plošných spojov, strata prenosu signálu, spotreba energie a kvalita budú obmedzené, pretože rýchlosť spracovania údajov sa bude musieť ďalej zvyšovať.

Aby sa vyriešili obmedzenia tradičnej konektivity, začalo sa pozornosť venovať ko-baleniu optoelektronických obvodov CPO. V ko-balených optikách sú optické moduly a AISC (sieťové prepínacie čipy) balené spolu a prepojené prostredníctvom krátkych elektrických spojení, čím sa dosahuje kompaktná optoelektronická integrácia. Výhody veľkosti a hmotnosti, ktoré prináša ko-balenie fotoelektrických obvodov CPO, sú zrejmé a dosahuje sa miniaturizácia a miniaturizácia vysokorýchlostných optických modulov. Optický modul a AISC (sieťový prepínací čip) sú na doske centralizované a dĺžka vlákna sa dá výrazne skrátiť, čo znamená, že sa dajú znížiť straty počas prenosu.

Podľa testovacích údajov spoločnosti Ayar Labs dokáže opto-kobalenie CPO dokonca priamo znížiť spotrebu energie o polovicu v porovnaní s pripojovateľnými optickými modulmi. Podľa výpočtov spoločnosti Broadcom môže schéma CPO na pripojovateľnom optickom module 400G ušetriť približne 50 % spotreby energie a v porovnaní s pripojovateľným optickým modulom 1600G môže schéma CPO ušetriť viac energie. Centralizovanejšie usporiadanie tiež výrazne zvyšuje hustotu prepojení, zlepšuje sa oneskorenie a skreslenie elektrického signálu a obmedzenie prenosovej rýchlosti už nie je ako v tradičnom pripojovateľnom režime.

Ďalším bodom sú náklady. Dnešné systémy umelej inteligencie, serverov a prepínačov vyžadujú extrémne vysokú hustotu a rýchlosť. Súčasný dopyt rýchlo rastie. Bez použitia CPO balenia nie je potrebný veľký počet špičkových konektorov na pripojenie optického modulu, čo predstavuje vysoké náklady. CPO balenie môže znížiť počet konektorov a zároveň je veľkou súčasťou znižovania kusovníka. CPO fotoelektrické balenie je jediný spôsob, ako dosiahnuť vysokú rýchlosť, vysokú šírku pásma a nízky výkon siete. Táto technológia balenia kremíkových fotoelektrických súčiastok a elektronických súčiastok umožňuje, aby optický modul bol čo najbližšie k čipu sieťového prepínača, čím sa znižuje strata kanálov a diskontinuita impedancie, výrazne sa zlepšuje hustota prepojenia a poskytuje sa technická podpora pre vyššiu rýchlosť dátového pripojenia v budúcnosti.