Optoelektronisen pakkaustekniikan käyttö massiivisen tiedonsiirron ratkaisemiseksi, osa yksi

Käyttämälläoptoelektroninenyhteispakkaustekniikka ratkaisee massiivisen tiedonsiirron

Laskentatehon kehityksen myötä datan määrä kasvaa nopeasti. Erityisesti uusien datakeskusten liiketoimintaliikenne, kuten tekoälyn suuret mallit ja koneoppiminen, edistää datan kasvua päästä päähän ja käyttäjille. Massiiviset datamäärät on siirrettävä nopeasti kaikkiin suuntiin, ja tiedonsiirtonopeus on myös kehittynyt 100 GbE:stä 400 GbE:hen tai jopa 800 GbE:hen vastaamaan kasvavaa laskentatehoa ja datavuorovaikutusta. Linjanopeuksien kasvaessa niihin liittyvän laitteiston piirilevytason monimutkaisuus on kasvanut huomattavasti, eikä perinteinen I/O ole pystynyt selviytymään ASics-piireistä etupaneeliin siirrettävien nopeiden signaalien erilaisista vaatimuksista. Tässä yhteydessä CPO-optoelektroninen pakkaus on kysytty.

Tietojenkäsittelyn kysyntä kasvaa, CPOoptoelektroninenyhteistiivistyshuomio

Optisessa tietoliikennejärjestelmässä optinen moduuli ja AISC (verkon kytkentäpiiri) on pakattu erikseen, jaoptinen moduulion kytketty kytkimen etupaneeliin kytkettävässä tilassa. Kytkettävä tila ei ole uusi tuttavuus, ja monet perinteiset I/O-liitännät on kytketty toisiinsa kytkettävässä tilassa. Vaikka kytkettävä tila on edelleen ensisijainen valinta teknisellä reitillä, se on paljastanut joitakin ongelmia suurilla tiedonsiirtonopeuksilla, ja optisen laitteen ja piirilevyn välisen yhteyspituuden, signaalin lähetyshäviön, virrankulutuksen ja laadun odotetaan rajoittuvan, kun tiedonkäsittelynopeutta on lisättävä entisestään.

Perinteisen liitettävyyden rajoitusten ratkaisemiseksi CPO-optoelektroninen pakettiratkaisu on alkanut saada huomiota. Pakatussa optiikassa optiset moduulit ja AISC (verkkokytkentäpiirit) pakataan yhteen ja yhdistetään lyhyen matkan sähköliitännöillä, jolloin saavutetaan kompakti optoelektroninen integraatio. CPO-optoelektronisen pakettiratkaisun tuomat koon ja painon edut ovat ilmeiset, ja se mahdollistaa nopeiden optisten moduulien pienentämisen ja pienentämisen. Optinen moduuli ja AISC (verkkokytkentäpiiri) on keskitetty piirilevylle, ja kuidun pituutta voidaan lyhentää huomattavasti, mikä tarkoittaa, että siirron aikaista häviötä voidaan vähentää.

Ayar Labsin testitietojen mukaan CPO-opto-co-pakkaus voi jopa suoraan puolittaa virrankulutuksen verrattuna kytkettäviin optisiin moduuleihin. Broadcomin laskelman mukaan 400G:n kytkettävässä optisessa moduulissa CPO-järjestelmä voi säästää virrankulutuksessa noin 50 %, ja verrattuna 1600G:n kytkettävään optiseen moduuliin CPO-järjestelmä voi säästää virrankulutuksessa enemmän. Keskitetympi asettelu myös lisää yhteenliitäntätiheyttä huomattavasti, parantaa sähköisen signaalin viivettä ja vääristymää, eikä siirtonopeuden rajoitus ole enää perinteisen kytkettävän tilan kaltainen.

Toinen huomioitava seikka on kustannukset. Nykypäivän tekoäly-, palvelin- ja kytkinjärjestelmät vaativat erittäin suurta tiheyttä ja nopeutta. Nykyinen kysyntä kasvaa nopeasti. Ilman CPO-pakettien käyttöä tarvitaan suuri määrä huippuluokan liittimiä optisen moduulin liittämiseen, mikä on erittäin kustannustehokasta. CPO-pakettien avulla voidaan vähentää liittimien määrää, mikä on myös merkittävä tekijä materiaalin koon pienentämisessä. CPO-valokennokomponenttien pakettien yhdistäminen on ainoa tapa saavuttaa nopea, suuri kaistanleveys ja pienitehoinen verkko. Tämä piikennokomponenttien ja elektronisten komponenttien pakkaaminen yhteen tekee optisesta moduulista mahdollisimman lähellä verkkokytkimen sirua, mikä vähentää kanavahäviöitä ja impedanssin epäjatkuvuutta, parantaa huomattavasti yhteenliittämisen tiheyttä ja tarjoaa teknistä tukea tulevaisuuden nopeammille datayhteyksille.