光電子共実装技術を用いた大規模データ伝送の課題解決 パート1

使用光電子工学大量データ伝送を解決する共パッケージング技術

コンピューティング能力のより高いレベルへの発展に牽引され、データ量は急速に拡大しており、特にAI大規模モデルや機械学習などの新しいデータセンタービジネストラフィックは、エンドツーエンドおよびユーザーへのデータの増加を促進しています。 大量のデータをあらゆる角度から迅速に転送する必要があり、急増するコンピューティング能力とデータ相互作用のニーズに対応するために、データ伝送速度も100GbEから400GbE、さらには800GbEへと発展しています。 ラインレートの増加に伴い、関連ハードウェアのボードレベルの複雑さが大幅に増加し、従来のI / OではASICからフロントパネルへの高速信号を伝送するというさまざまな要求に対応できなくなりました。 このような状況で、CPOオプトエレクトロニクスのコパッケージングが求められています。

データ処理需要の急増、CPO光電子工学共同シール注意

光通信システムでは、光モジュールとAISC（ネットワークスイッチングチップ）が別々にパッケージ化されており、光モジュールスイッチのフロントパネルにプラグモードで接続されます。プラグモードはもはや珍しいものではなく、多くの従来のI/O接続もプラグモードで接続されています。プラグモードは依然として技術的な選択肢の第一候補ですが、高データレートではいくつかの問題が顕在化しており、データ処理速度のさらなる向上に伴い、光デバイスと回路基板間の接続距離、信号伝送損失、消費電力、品質が制限されることになります。

従来の接続の制約を解決するために、CPO光電コパッケージングが注目を集め始めています。コパッケージングされた光学では、光モジュールとAISC（ネットワークスイッチングチップ）が一緒にパッケージ化され、短距離の電気接続を介して接続されるため、コンパクトな光電統合が実現されます。CPO光電コパッケージングによってもたらされるサイズと重量の利点は明らかであり、高速光モジュールの小型化と小型化が実現されます。光モジュールとAISC（ネットワークスイッチングチップ）はボード上でより集中化され、ファイバ長を大幅に短縮できるため、伝送中の損失を低減できます。

Ayar Labsのテストデータによると、CPOオプトコパッケージングは​​、プラガブル光モジュールと比較して消費電力を半減させることも可能です。Broadcomの計算によると、400Gプラガブル光モジュールでは、CPO方式により消費電力が約50%削減され、1600Gプラガブル光モジュールと比較しても、CPO方式の方が消費電力を削減できます。また、より集中化されたレイアウトにより、相互接続密度が大幅に向上し、電気信号の遅延と歪みが改善され、従来のプラガブルモードのような伝送速度の制限もなくなります。

もう一つのポイントはコストです。今日の人工知能、サーバー、スイッチシステムは非常に高い密度と速度を必要とし、現在の需要は急速に増加しており、CPOコパッケージングを使用しないと、光モジュールを接続するために大量のハイエンドコネクタが必要になり、コストが大きくなります。 CPOコパッケージングは​​コネクタの数を減らすことができ、BOM削減にも大きく貢献します。 CPO光電コパッケージングは​​、高速、高帯域幅、低消費電力ネットワークを実現する唯一の方法です。 シリコン光電部品と電子部品を一緒にパッケージ化するこの技術により、光モジュールをネットワークスイッチチップにできるだけ近づけ、チャネル損失とインピーダンスの不連続性を減らし、相互接続密度を大幅に向上させ、将来のより高速なデータ接続に対する技術サポートを提供します。