Korištenje optoelektroničke tehnologije pakiranja za rješavanje masovnog prijenosa podataka Prvi dio

Korištenjeoptoelektroničkitehnologija zajedničkog pakiranja za rješavanje masovnog prijenosa podataka

Potaknuta razvojem računalne snage na višu razinu, količina podataka se brzo širi, posebno novi poslovni promet u podatkovnim centrima, poput velikih AI modela i strojnog učenja, potiče rast podataka od kraja do kraja i do korisnika. Ogromne količine podataka potrebno je brzo prenijeti u sve kutove, a brzina prijenosa podataka također se razvila sa 100GbE na 400GbE, ili čak 800GbE, kako bi se uskladila s rastućim potrebama računalne snage i interakcije podataka. Kako su se brzine linija povećavale, složenost povezanog hardvera na razini ploče uvelike se povećala, a tradicionalni I/O nije se mogao nositi s različitim zahtjevima prijenosa signala velike brzine s ASic-a na prednju ploču. U tom kontekstu, traženo je CPO optoelektroničko pakiranje.

Potražnja za obradom podataka raste, CPOoptoelektroničkipozornost na supečat

U optičkom komunikacijskom sustavu, optički modul i AISC (čip za preključivanje mreže) pakirani su odvojeno, aoptički modulje uključen u prednju ploču preklopnika u utičnom načinu rada. Utični način rada nije stranac, a mnogi tradicionalni I/O priključci su spojeni u utičnom načinu rada. Iako je utični način rada i dalje prvi izbor na tehničkom putu, utični način rada otkrio je neke probleme pri velikim brzinama prijenosa podataka, a duljina veze između optičkog uređaja i tiskane ploče, gubitak prijenosa signala, potrošnja energije i kvaliteta bit će ograničeni kako se brzina obrade podataka bude trebala dodatno povećati.

Kako bi se riješila ograničenja tradicionalne povezivosti, CPO optoelektroničko ko-pakiranje počelo je dobivati ​​pozornost. U ko-pakiranoj optici, optički moduli i AISC (čipovi za mrežno preklapanje) pakirani su zajedno i povezani električnim vezama kratke udaljenosti, čime se postiže kompaktna optoelektronička integracija. Prednosti veličine i težine koje donosi CPO fotoelektrično ko-pakiranje su očite, a ostvaruje se minijaturizacija i minijaturizacija optičkih modula velike brzine. Optički modul i AISC (čip za mrežno preklapanje) su centraliziraniji na ploči, a duljina vlakana može se znatno smanjiti, što znači da se mogu smanjiti gubici tijekom prijenosa.

Prema podacima ispitivanja tvrtke Ayar Labs, CPO opto-ko-pakiranje može čak izravno smanjiti potrošnju energije za pola u usporedbi s utičnim optičkim modulima. Prema Broadcomovom izračunu, na utičnom optičkom modulu od 400G, CPO shema može uštedjeti oko 50% u potrošnji energije, a u usporedbi s utičnim optičkim modulom od 1600G, CPO shema može uštedjeti više energije. Centraliziraniji raspored također znatno povećava gustoću međusobnih veza, poboljšava se kašnjenje i izobličenje električnog signala, a ograničenje brzine prijenosa više nije kao kod tradicionalnog utičnog načina rada.

Druga stvar je cijena. Današnja umjetna inteligencija, poslužiteljski i preklopni sustavi zahtijevaju izuzetno visoku gustoću i brzinu, a trenutna potražnja brzo raste. Bez korištenja CPO pakiranja, potreban je veliki broj vrhunskih konektora za spajanje optičkog modula, što predstavlja veliki trošak. CPO pakiranje može smanjiti broj konektora i uvelike doprinosi smanjenju BOM-a. CPO fotoelektrično pakiranje jedini je način za postizanje velike brzine, velike propusnosti i male potrošnje energije u mreži. Ova tehnologija pakiranja silicijskih fotoelektričnih i elektroničkih komponenti zajedno čini optički modul što bliže čipu mrežnog preklopnika kako bi se smanjili gubici kanala i diskontinuitet impedancije, uvelike poboljšala gustoća međusobne povezanosti i pružila tehnička podrška za veću brzinu podatkovne veze u budućnosti.