光電子共同パッケージング技術を使用して大規模なデータ伝送を解決するパート 1

使用するオプトエレクトロニクス大量のデータ伝送を解決する共同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より、データ量は急速に拡大しており、特に AI ラージ 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、エンドツーエンドからユーザーに至るまでのデータの増大を促進しています。大量のデータをあらゆる角度に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 インタラクションのニーズに合わせて、データ伝送速度も 100GbE から 400GbE、さらには 800GbE まで進化しました。ラインレートが増加するにつれて、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、ASics からフロント パネルに高速信号を送信するさまざまな要求に対応できなくなりました。これに関連して、CPO 光電子共パッケージングが求められています。

データ処理需要急増、CPOオプトエレクトロニクス共印注意

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、光モジュールプラグ可能モードでスイッチの前面パネルに接続されます。プラガブル モードは珍しいことではなく、多くの従来の I/O 接続はプラガブル モードで一緒に接続されます。技術的なルートではプラガブルが依然として第一の選択肢ですが、プラガブル モードは高いデータ レートでいくつかの問題を露呈し、光デバイスと回路基板の間の接続長、信号伝送損失、消費電力、および品質が制限されることになります。データ処理速度はさらに向上する必要があります。

従来の接続性の制約を解決するために、CPO 光電子共同パッケージングが注目され始めています。 Co-packed optics 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、コンパクトな光電子統合が実現されます。 CPO光電共パッケージ化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します。光モジュールとAISC（ネットワークスイッチングチップ）を基板上に集中化し、ファイバ長を大幅に短縮できるため、伝送時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​​、プラグ可能な光モジュールと比較して消費電力を直接的に半分に削減することもできます。 Broadcom の計算によると、400G プラガブル光モジュールでは、CPO 方式により約 50% の消費電力を節約でき、1600G プラガブル光モジュールと比較して、CPO 方式の方がより多くの消費電力を節約できます。レイアウトの集中化により、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がなくなりました。

もう 1 つのポイントはコストです。今日の人工知能、サーバーおよびスイッチ 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 の共同パッケージングを使用せずに、ネットワークに接続するための多数のハイエンド コネクタが必要です。光モジュールは高価です。 CPO の同時パッケージ化によりコネクタの数を削減できることも、BOM 削減の大きな部分を占めます。 CPO 光電共同パッケージングは​​、高速、高帯域幅、低電力ネットワークを実現する唯一の方法です。シリコン光電コンポーネントと電子コンポーネントを一緒にパッケージングするこの技術は、光モジュールをネットワーク スイッチ チップに可能な限り近づけることで、チャネル損失とインピーダンスの不連続性を低減し、相互接続密度を大幅に向上させ、将来の高速データ接続の技術サポートを提供します。