Sử dụng công nghệ đồng đóng gói quang điện tử để giải quyết việc truyền dữ liệu lớn Phần một

sử dụngquang điện tửcông nghệ đồng đóng gói để giải quyết việc truyền dữ liệu lớn

Được thúc đẩy bởi sự phát triển của sức mạnh tính toán lên một tầm cao hơn, lượng dữ liệu ngày càng mở rộng nhanh chóng, đặc biệt là lưu lượng kinh doanh của trung tâm dữ liệu mới như các mô hình lớn AI và học máy đang thúc đẩy sự tăng trưởng của dữ liệu từ đầu đến cuối và đến người dùng. Dữ liệu khổng lồ cần được truyền nhanh chóng đến mọi góc độ và tốc độ truyền dữ liệu cũng đã phát triển từ 100GbE lên 400GbE, hoặc thậm chí 800GbE, để phù hợp với nhu cầu tương tác dữ liệu và sức mạnh tính toán ngày càng tăng. Khi tốc độ đường truyền tăng lên, độ phức tạp ở cấp độ bo mạch của phần cứng liên quan cũng tăng lên rất nhiều và I/O truyền thống không thể đáp ứng được các nhu cầu khác nhau về truyền tín hiệu tốc độ cao từ ASics đến bảng điều khiển phía trước. Trong bối cảnh này, việc đồng đóng gói quang điện tử CPO được săn đón.

Nhu cầu xử lý dữ liệu tăng cao,CPOquang điện tửđồng dấu sự chú ý

Trong hệ thống truyền thông quang học, mô-đun quang học và AISC (Chip chuyển mạch mạng) được đóng gói riêng biệt vàmô-đun quang họcđược cắm vào mặt trước của công tắc ở chế độ có thể cắm được. Chế độ có thể cắm không còn xa lạ và nhiều kết nối I/O truyền thống được kết nối với nhau ở chế độ có thể cắm. Mặc dù pluggable vẫn là lựa chọn hàng đầu trên lộ trình kỹ thuật, chế độ pluggable đã bộc lộ một số vấn đề ở tốc độ dữ liệu cao và độ dài kết nối giữa thiết bị quang và bảng mạch, mất tín hiệu truyền, tiêu thụ điện năng và chất lượng sẽ bị hạn chế vì tốc độ xử lý dữ liệu cần tăng thêm.

Để giải quyết những hạn chế của kết nối truyền thống, việc đồng đóng gói quang điện tử CPO đã bắt đầu nhận được sự chú ý. Trong hệ thống quang học đóng gói chung, các mô-đun quang học và AISC (Chip chuyển mạch mạng) được đóng gói cùng nhau và kết nối thông qua các kết nối điện khoảng cách ngắn, nhờ đó đạt được sự tích hợp quang điện tử nhỏ gọn. Những lợi thế về kích thước và trọng lượng do đóng gói quang điện CPO mang lại là rõ ràng, đồng thời việc thu nhỏ và thu nhỏ các mô-đun quang tốc độ cao đã được hiện thực hóa. Mô-đun quang và AISC (Chip chuyển mạch mạng) được tập trung hơn trên bo mạch và độ dài sợi có thể giảm đáng kể, điều đó có nghĩa là tổn thất trong quá trình truyền có thể giảm.

Theo dữ liệu thử nghiệm của Ayar Labs, việc đóng gói quang học CPO thậm chí có thể trực tiếp giảm một nửa mức tiêu thụ điện năng so với các mô-đun quang có thể cắm được. Theo tính toán của Broadcom, trên mô-đun quang có thể cắm 400G, sơ đồ CPO có thể tiết kiệm khoảng 50% mức tiêu thụ điện năng và so với mô-đun quang có thể cắm 1600G, sơ đồ CPO có thể tiết kiệm điện năng tiêu thụ nhiều hơn. Cách bố trí tập trung hơn cũng khiến mật độ kết nối tăng lên rất nhiều, độ trễ và độ méo của tín hiệu điện sẽ được cải thiện và việc hạn chế tốc độ truyền không còn giống như chế độ cắm truyền thống.

Một điểm nữa là chi phí, hệ thống trí tuệ nhân tạo, máy chủ và switch ngày nay yêu cầu mật độ và tốc độ cực cao, nhu cầu hiện nay tăng nhanh, không cần sử dụng đồng đóng gói CPO, cần số lượng lớn đầu nối cao cấp để kết nối mô-đun quang học, đó là một chi phí lớn. Việc đóng gói chung CPO có thể giảm số lượng đầu nối cũng là một phần quan trọng trong việc giảm BOM. Đóng gói quang điện CPO là cách duy nhất để đạt được mạng tốc độ cao, băng thông cao và năng lượng thấp. Công nghệ kết hợp các linh kiện quang điện silicon và linh kiện điện tử này với nhau giúp mô-đun quang càng gần với chip chuyển mạch mạng càng tốt để giảm hiện tượng mất kênh và gián đoạn trở kháng, cải thiện đáng kể mật độ kết nối và cung cấp hỗ trợ kỹ thuật cho kết nối dữ liệu tốc độ cao hơn trong tương lai.