Ús de la tecnologia de coempaquetatge optoelectrònic per resoldre la transmissió massiva de dades. Primera part

UtilitzantoptoelectrònicTecnologia de coempaquetatge per resoldre la transmissió massiva de dades

Impulsada pel desenvolupament de la potència de càlcul a un nivell superior, la quantitat de dades s'està expandint ràpidament, especialment el nou trànsit empresarial dels centres de dades, com ara els models grans d'IA i l'aprenentatge automàtic, que promou el creixement de les dades de principi a fi i als usuaris. Les dades massives s'han de transferir ràpidament a tots els angles, i la velocitat de transmissió de dades també ha evolucionat de 100 GbE a 400 GbE, o fins i tot 800 GbE, per adaptar-se a la creixent potència de càlcul i les necessitats d'interacció de dades. A mesura que les velocitats de línia han augmentat, la complexitat a nivell de placa del maquinari relacionat ha augmentat considerablement, i les E/S tradicionals no han pogut fer front a les diverses demandes de transmissió de senyals d'alta velocitat des dels ASics fins al panell frontal. En aquest context, es busca el coempaquetament optoelectrònic CPO.

微信图片_20240129145522

Augment de la demanda de processament de dades, CPOoptoelectrònicatenció de co-segellat

En el sistema de comunicació òptica, el mòdul òptic i l'AISC (xip de commutació de xarxa) s'empaquetan per separat.mòdul òpticestà connectat al panell frontal del commutador en un mode endollable. El mode endollable no és estrany, i moltes connexions d'E/S tradicionals es connecten entre si en mode endollable. Tot i que el mode endollable continua sent la primera opció en la ruta tècnica, el mode endollable ha exposat alguns problemes a altes velocitats de dades, i la longitud de connexió entre el dispositiu òptic i la placa de circuit, la pèrdua de transmissió del senyal, el consum d'energia i la qualitat es veuran restringides a mesura que la velocitat de processament de dades augmenti encara més.

Per tal de resoldre les restriccions de la connectivitat tradicional, el coempaquetament optoelectrònic CPO ha començat a rebre atenció. En l'òptica coempaquetada, els mòduls òptics i els AISC (xips de commutació de xarxa) s'empaquetan junts i es connecten mitjançant connexions elèctriques de curta distància, aconseguint així una integració optoelectrònica compacta. Els avantatges de mida i pes que comporta el coempaquetament fotoelèctric CPO són ​​evidents, i es realitza la miniaturització dels mòduls òptics d'alta velocitat. El mòdul òptic i l'AISC (xip de commutació de xarxa) estan més centralitzats a la placa, i la longitud de la fibra es pot reduir considerablement, cosa que significa que es pot reduir la pèrdua durant la transmissió.

Segons les dades de prova d'Ayar Labs, l'optoco-empaquetament CPO pot fins i tot reduir directament el consum d'energia a la meitat en comparació amb els mòduls òptics connectables. Segons els càlculs de Broadcom, en el mòdul òptic connectable de 400G, l'esquema CPO pot estalviar aproximadament un 50% en el consum d'energia, i en comparació amb el mòdul òptic connectable de 1600G, l'esquema CPO pot estalviar més consum d'energia. La disposició més centralitzada també fa que la densitat d'interconnexió augmenti considerablement, es millorarà el retard i la distorsió del senyal elèctric i la restricció de velocitat de transmissió ja no és com la del mode connectable tradicional.

Un altre punt és el cost. Els sistemes d'intel·ligència artificial, servidors i commutadors actuals requereixen una densitat i una velocitat extremadament altes. La demanda actual augmenta ràpidament. Sense l'ús del coempaquetament CPO, cal un gran nombre de connectors d'alta gamma per connectar el mòdul òptic, cosa que suposa un gran cost. El coempaquetament CPO pot reduir el nombre de connectors i també és una gran part de la reducció de la llista de materials. El coempaquetament fotoelèctric CPO és l'única manera d'aconseguir una xarxa d'alta velocitat, gran amplada de banda i baixa potència. Aquesta tecnologia d'empaquetament de components fotoelèctrics de silici i components electrònics fa que el mòdul òptic estigui el més a prop possible del xip de commutació de xarxa per reduir la pèrdua de canal i la discontinuïtat d'impedància, millorar considerablement la densitat d'interconnexió i proporcionar suport tècnic per a connexions de dades de major velocitat en el futur.


Data de publicació: 01-04-2024