استفاده از فناوری بسته‌بندی الکترونیک نوری برای حل انتقال داده‌های عظیم بخش اول

استفاده كردننوری الکترونیکیفن آوری بسته بندی مشترک برای حل انتقال عظیم داده ها

با توسعه قدرت محاسباتی به سطح بالاتر، حجم داده ها به سرعت در حال گسترش است، به ویژه ترافیک تجاری جدید مرکز داده مانند مدل های بزرگ هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی باعث رشد داده ها از انتهای به انتها و به کاربران می شود.داده های عظیم باید به سرعت به همه زوایا منتقل شوند و نرخ انتقال داده نیز از 100GbE به 400GbE یا حتی 800GbE توسعه یافته است تا با نیازهای فزاینده محاسباتی و تعامل داده مطابقت داشته باشد.با افزایش نرخ خطوط، پیچیدگی سخت افزار مرتبط در سطح برد بسیار افزایش یافته است و I/O سنتی قادر به مقابله با نیازهای مختلف انتقال سیگنال های پرسرعت از ASics به پنل جلویی نیست.در این زمینه، بسته‌بندی مشترک نوری CPO به دنبال آن است.

افزایش تقاضا برای پردازش داده، CPOنوری الکترونیکیجلب توجه مشترک

در سیستم ارتباط نوری، ماژول نوری و AISC (تراشه سوئیچینگ شبکه) به طور جداگانه بسته بندی می شوند وماژول نوریدر حالت قابل اتصال به پنل جلویی سوئیچ وصل می شود.حالت قابل اتصال غریبه نیست و بسیاری از اتصالات ورودی/خروجی سنتی در حالت قابل اتصال به یکدیگر متصل می شوند.اگرچه قابل اتصال هنوز اولین انتخاب در مسیر فنی است، اما حالت قابل اتصال برخی از مشکلات را در نرخ داده های بالا نشان داده است و طول اتصال بین دستگاه نوری و برد مدار، تلفات انتقال سیگنال، مصرف برق و کیفیت محدود خواهد شد. سرعت پردازش داده ها نیاز به افزایش بیشتر دارد.

به منظور حل محدودیت های اتصال سنتی، بسته بندی اپتوالکترونیک CPO شروع به توجه کرده است.در اپتیک Co-packaged، ماژول‌های نوری و AISC (تراشه‌های سوئیچینگ شبکه) با هم بسته‌بندی می‌شوند و از طریق اتصالات الکتریکی در فواصل کوتاه به هم متصل می‌شوند، بنابراین به یکپارچگی اپتوالکترونیک فشرده دست می‌یابند.مزایای اندازه و وزن حاصل از بسته‌بندی فوتوالکتریک CPO آشکار است و کوچک‌سازی و کوچک‌سازی ماژول‌های نوری پرسرعت محقق می‌شود.ماژول نوری و AISC (تراشه سوئیچینگ شبکه) متمرکزتر روی برد هستند و طول فیبر را می توان تا حد زیادی کاهش داد، به این معنی که تلفات در حین انتقال می تواند کاهش یابد.

با توجه به داده‌های آزمایشی آزمایشگاه عیار، بسته‌بندی نوری CPO حتی می‌تواند به طور مستقیم مصرف برق را در مقایسه با ماژول‌های نوری قابل اتصال به نصف کاهش دهد.بر اساس محاسبات Broadcom، در ماژول نوری قابل اتصال 400G، طرح CPO می تواند حدود 50 درصد در مصرف برق صرفه جویی کند و در مقایسه با ماژول نوری قابل اتصال 1600G، طرح CPO می تواند در مصرف برق بیشتر صرفه جویی کند.طرح متمرکز تر همچنین باعث می شود که چگالی اتصال به شدت افزایش یابد، تاخیر و اعوجاج سیگنال الکتریکی بهبود می یابد و محدودیت سرعت انتقال دیگر مانند حالت قابل اتصال سنتی نیست.

نکته دیگر هزینه است، سیستم های هوش مصنوعی، سرور و سوئیچ امروزی به چگالی و سرعت بسیار بالایی نیاز دارند، تقاضای فعلی به سرعت در حال افزایش است، بدون استفاده از بسته بندی مشترک CPO، نیاز به تعداد زیادی کانکتور پیشرفته برای اتصال ماژول نوری که هزینه زیادی دارد.بسته بندی مشترک CPO می تواند تعداد کانکتورها را کاهش دهد همچنین بخش بزرگی از کاهش BOM است.بسته بندی فوتوالکتریک CPO تنها راه برای دستیابی به شبکه با سرعت بالا، پهنای باند بالا و توان کم است.این فناوری بسته‌بندی اجزای فوتوالکتریک سیلیکونی و اجزای الکترونیکی با هم باعث می‌شود که ماژول نوری تا حد امکان به تراشه سوئیچ شبکه نزدیک شود تا از دست دادن کانال و ناپیوستگی امپدانس کاهش یابد، تراکم اتصالات به میزان قابل توجهی بهبود یابد و پشتیبانی فنی برای اتصال داده با نرخ بالاتر در آینده ارائه شود.