UtilizzandooptoelettronicaTecnologia di co-confezionamento per risolvere il problema della trasmissione di grandi quantità di dati
Spinta dallo sviluppo di una potenza di calcolo sempre maggiore, la quantità di dati è in rapida espansione, soprattutto a causa del nuovo traffico dati generato dai data center, come i modelli di intelligenza artificiale su larga scala e il machine learning, che sta promuovendo la crescita dei dati end-to-end e verso gli utenti. È necessario trasferire rapidamente enormi quantità di dati in tutte le direzioni e la velocità di trasmissione dati si è evoluta da 100 GbE a 400 GbE, o addirittura 800 GbE, per soddisfare la crescente potenza di calcolo e le esigenze di interazione dei dati. Con l'aumento delle velocità di linea, è cresciuta notevolmente anche la complessità dell'hardware a livello di scheda e gli I/O tradizionali non sono più in grado di gestire le diverse esigenze di trasmissione di segnali ad alta velocità dagli ASic al pannello frontale. In questo contesto, si sta affermando la necessità di un co-packaging optoelettronico CPO (Configuration, Propagation and Optoelectronics).
La domanda di elaborazione dati aumenta vertiginosamente, CPOoptoelettronicaattenzione co-sigillante
Nel sistema di comunicazione ottica, il modulo ottico e l'AISC (chip di commutazione di rete) sono confezionati separatamente e ilmodulo otticoViene collegato al pannello frontale dello switch in modalità pluggable. La modalità pluggable non è nuova e molte connessioni I/O tradizionali vengono collegate tra loro in questa modalità. Sebbene la modalità pluggable rimanga la prima scelta a livello tecnico, ha evidenziato alcuni problemi ad alte velocità di trasmissione dati: la lunghezza della connessione tra il dispositivo ottico e il circuito stampato, la perdita di trasmissione del segnale, il consumo energetico e la qualità saranno limitati man mano che la velocità di elaborazione dei dati dovrà aumentare ulteriormente.
Per superare i limiti della connettività tradizionale, il co-packaging optoelettronico CPO ha iniziato a suscitare interesse. Nell'ottica co-packaged, i moduli ottici e i chip AISC (Network Switching Chip) vengono confezionati insieme e collegati tramite connessioni elettriche a breve distanza, ottenendo così un'integrazione optoelettronica compatta. I vantaggi in termini di dimensioni e peso offerti dal co-packaging fotoelettrico CPO sono evidenti, consentendo la miniaturizzazione dei moduli ottici ad alta velocità. Il modulo ottico e il chip AISC sono maggiormente centralizzati sulla scheda, riducendo notevolmente la lunghezza della fibra e, di conseguenza, le perdite durante la trasmissione.
Secondo i dati dei test di Ayar Labs, il co-packaging ottico CPO può addirittura dimezzare il consumo energetico rispetto ai moduli ottici pluggable. Secondo i calcoli di Broadcom, sul modulo ottico pluggable da 400G, lo schema CPO consente un risparmio energetico di circa il 50%, e rispetto al modulo ottico pluggable da 1600G, il risparmio energetico è ancora maggiore. La disposizione più centralizzata aumenta notevolmente la densità di interconnessione, riducendo il ritardo e la distorsione del segnale elettrico, ed eliminando le limitazioni alla velocità di trasmissione tipiche della modalità pluggable tradizionale.
Un altro aspetto da considerare è il costo: i moderni sistemi di intelligenza artificiale, server e switch richiedono densità e velocità estremamente elevate, e la domanda di corrente è in rapida crescita. Senza il co-packaging CPO, sarebbe necessario un gran numero di connettori di fascia alta per collegare il modulo ottico, con un conseguente aumento dei costi. Il co-packaging CPO consente di ridurre il numero di connettori, contribuendo in modo significativo alla riduzione della distinta base (BOM). Il co-packaging fotoelettrico CPO è l'unica soluzione per ottenere reti ad alta velocità, elevata larghezza di banda e basso consumo energetico. Questa tecnologia, che combina componenti fotoelettrici al silicio e componenti elettronici, permette di posizionare il modulo ottico il più vicino possibile al chip dello switch di rete, riducendo la perdita di canale e la discontinuità di impedenza, migliorando notevolmente la densità di interconnessione e fornendo il supporto tecnico necessario per future connessioni dati a velocità superiori.
Data di pubblicazione: 1 aprile 2024