UsandooptoelectrónicaTecnología de empaquetado conjunto para resolver la transmisión masiva de datos
Impulsado por el desarrollo de la potencia informática, el volumen de datos crece rápidamente. En particular, el nuevo tráfico de datos de los centros de datos, como los grandes modelos de IA y el aprendizaje automático, fomenta el crecimiento de los datos de extremo a extremo y hacia los usuarios. Es necesario transferir grandes cantidades de datos rápidamente a todos los puntos, y la velocidad de transmisión de datos ha evolucionado de 100 GbE a 400 GbE, e incluso a 800 GbE, para satisfacer las crecientes necesidades de potencia informática e interacción de datos. A medida que han aumentado las velocidades de línea, la complejidad del hardware relacionado a nivel de placa se ha incrementado considerablemente, y las E/S tradicionales ya no pueden hacer frente a las diversas demandas de transmisión de señales de alta velocidad desde los circuitos integrados de aplicación específica (ASIC) al panel frontal. En este contexto, el empaquetado conjunto optoelectrónico (CPO) cobra gran importancia.
Aumento repentino de la demanda de procesamiento de datos, CPOoptoelectrónicaatención conjunta
En el sistema de comunicación óptica, el módulo óptico y el AISC (chip de conmutación de red) se empaquetan por separado, y elmódulo ópticoSe conecta al panel frontal del switch en modo enchufable. Este modo es bastante común, y muchas conexiones de E/S tradicionales se realizan de esta manera. Si bien sigue siendo la primera opción técnica, presenta algunos problemas a altas velocidades de datos. La longitud de la conexión entre el dispositivo óptico y la placa de circuito, la pérdida de transmisión de señal, el consumo de energía y la calidad se ven limitados a medida que aumenta la velocidad de procesamiento de datos.
Para superar las limitaciones de la conectividad tradicional, el empaquetado conjunto optoelectrónico (CPO) ha comenzado a cobrar importancia. En la óptica coempaquetada, los módulos ópticos y los chips de conmutación de red (AISC) se empaquetan conjuntamente y se conectan mediante conexiones eléctricas de corto alcance, logrando así una integración optoelectrónica compacta. Las ventajas de tamaño y peso que ofrece el empaquetado conjunto fotoeléctrico CPO son evidentes, permitiendo la miniaturización de módulos ópticos de alta velocidad. Al centralizarse el módulo óptico y el AISC en la placa, se reduce considerablemente la longitud de la fibra, lo que disminuye las pérdidas durante la transmisión.
Según los datos de prueba de Ayar Labs, el empaquetado óptico conjunto (CPO) puede reducir directamente el consumo de energía a la mitad en comparación con los módulos ópticos enchufables. Según los cálculos de Broadcom, en el módulo óptico enchufable de 400G, el esquema CPO permite ahorrar aproximadamente un 50 % en el consumo de energía, y en comparación con el módulo óptico enchufable de 1600G, el ahorro es aún mayor. La disposición más centralizada también aumenta considerablemente la densidad de interconexión, mejora la latencia y la distorsión de la señal eléctrica, y elimina la limitación de velocidad de transmisión propia del modo enchufable tradicional.
Otro aspecto importante es el costo. Los sistemas actuales de inteligencia artificial, servidores y conmutadores requieren una densidad y velocidad extremadamente altas, y la demanda actual crece rápidamente. Sin el uso del empaquetado conjunto CPO, se necesita una gran cantidad de conectores de alta gama para conectar el módulo óptico, lo que supone un costo elevado. El empaquetado conjunto CPO reduce la cantidad de conectores y, por consiguiente, la lista de materiales (BOM). El empaquetado conjunto fotoeléctrico CPO es la única manera de lograr redes de alta velocidad, gran ancho de banda y bajo consumo de energía. Esta tecnología, que integra componentes fotoeléctricos de silicio y componentes electrónicos, permite que el módulo óptico esté lo más cerca posible del chip del conmutador de red para reducir la pérdida de canal y la discontinuidad de impedancia, mejorando significativamente la densidad de interconexión y proporcionando soporte técnico para futuras conexiones de datos de mayor velocidad.
Fecha de publicación: 1 de abril de 2024