2027年大型DC中Co-Packaged或?qū)㈤_始取代可插拔

  ICCSZ訊（編譯：Nina）光引擎與交換ASIC共同封裝可能會成為大型數(shù)據(jù)中心中的可插拔光收發(fā)器的替代方案。二十年前，可插拔首次被引入企業(yè)網(wǎng)絡(luò)連接;現(xiàn)在，它已成為各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)光連接的無處不在的解決方案。在過去十年中，可插拔收發(fā)器的發(fā)貨量超過10億只，其中超過5億只用于FTTH或FTTx市場，超過1000萬只用于亞馬遜、臉書、谷歌、微軟和其他云公司經(jīng)營的大型數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的連接?，F(xiàn)階段，為了降低下一代以太網(wǎng)交換機(jī)的功耗，業(yè)界開始尋找可插拔的替代產(chǎn)品。

  近期，臉書和微軟成立了Co-Packaged Optics(CPO)協(xié)作組織。該CPO組織的目標(biāo)是“采用通用設(shè)計元素，為供應(yīng)商設(shè)計和制造Co-Packaged光學(xué)器件提供指導(dǎo)”。博通和思科等領(lǐng)先的交換ASIC廠商也在投資開發(fā)這些新解決方案。要實(shí)現(xiàn)目標(biāo)將有很多技術(shù)挑戰(zhàn)，但如果一切順利，到2027-2028年，前五大云計算公司對可插拔收發(fā)器的需求量將開始下滑(如圖所示)。

圖：前五大云計算公司對以太網(wǎng)收發(fā)器和Opto-chiplet的需求走勢(速率包括100GbE及更高，傳輸距離僅限100米和500米)

  此預(yù)測是LightCounting(LC)為了ARPA-E ENLITENED項(xiàng)目委托的一項(xiàng)研究而進(jìn)行的。該項(xiàng)目為下一代光連接和交換技術(shù)的開發(fā)提供資金，其目標(biāo)是將數(shù)據(jù)中心交換機(jī)的功耗降低十分之一。

  IBM是今年獲得第二階段ARPA-E資助的少數(shù)公司之一。作為2004-2008年由DARPA資助的超級計算機(jī)項(xiàng)目的一部分，IBM是第一個將光學(xué)引擎與交換ASIC共同封裝的公司?，F(xiàn)階段，IBM正在為ENLITENED項(xiàng)目開發(fā)基于VCSEL陣列的低功耗Co-Packaged光學(xué)器件，包括該計劃第二階段的雙波長VCSEL。由ARPA-E資助的其他團(tuán)隊(duì)計劃使用硅光子技術(shù)。

  CPO希望消除驅(qū)動連接PCB板中央交換ASIC與插在PCB板邊緣或面板上光收發(fā)器的幾英寸銅線的功耗。Co-Packaged采用更簡單的SerDes接口，該接口不僅消耗更少的功率，而且減少了延遲。

  光芯片新技術(shù)的開發(fā)必須克服許多工程挑戰(zhàn)。LC的預(yù)測基于假設(shè)所有這些挑戰(zhàn)都可以在2023-2024年對這些產(chǎn)品的早期需求出現(xiàn)之前解決，但是要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)仍取決于工程師們的努力。