En utilisantoptoélectroniquetechnologie de co-emballage pour résoudre les problèmes de transmission massive de données
Porté par le développement de la puissance de calcul, le volume de données explose. Le trafic généré par les nouveaux centres de données, notamment les modèles d'IA de grande taille et l'apprentissage automatique, contribue à cette croissance exponentielle des données, de bout en bout et jusqu'aux utilisateurs. Le transfert rapide de ces données massives est devenu indispensable, et les débits de transmission ont évolué de 100 GbE à 400 GbE, voire 800 GbE, pour répondre à la demande croissante de puissance de calcul et d'interaction des données. L'augmentation des débits a entraîné une complexification importante des composants matériels au niveau des cartes, et les E/S traditionnelles ne suffisent plus à gérer les exigences de transmission des signaux à haut débit des ASIC vers le panneau avant. Dans ce contexte, le co-encapsulage optoélectronique CPO est une solution prometteuse.
La demande en traitement de données explose, CPOoptoélectroniqueattention co-scellée
Dans un système de communication optique, le module optique et la puce de commutation réseau (AISC) sont conditionnés séparément.module optiqueIl est branché sur le panneau avant du commutateur en mode enfichable. Ce mode est courant et de nombreuses connexions d'E/S traditionnelles sont réalisées de cette manière. Bien que le mode enfichable reste la solution privilégiée sur le plan technique, il présente certains inconvénients à haut débit : la longueur de la connexion entre le dispositif optique et la carte de circuit imprimé, les pertes de transmission du signal, la consommation d'énergie et la qualité sont limitées lorsque la vitesse de traitement des données doit encore augmenter.
Afin de pallier les contraintes de connectivité traditionnelles, le co-packaging optoélectronique CPO suscite un intérêt croissant. Dans cette technologie, les modules optiques et les puces de commutation réseau (AISC) sont intégrés et connectés par des liaisons électriques courtes, permettant ainsi une intégration optoélectronique compacte. Les avantages en termes de taille et de poids offerts par le co-packaging photoélectrique CPO sont manifestes, et la miniaturisation des modules optiques à haut débit est rendue possible. Le module optique et la puce AISC étant davantage intégrés sur la carte, la longueur de la fibre peut être considérablement réduite, ce qui diminue les pertes lors de la transmission.
D'après les données de test d'Ayar Labs, l'encapsulation optique CPO permet de réduire de moitié la consommation d'énergie par rapport aux modules optiques enfichables. Selon les calculs de Broadcom, sur un module optique enfichable 400G, la technologie CPO permet une économie d'énergie d'environ 50 %, et encore plus importante sur un module optique enfichable 1600G. La disposition plus centralisée accroît considérablement la densité d'interconnexion, améliore la latence et la distorsion du signal électrique, et élimine les limitations de vitesse de transmission propres au mode enfichable traditionnel.
Un autre point important est le coût. L'intelligence artificielle, les serveurs et les systèmes de commutation actuels exigent une densité et une vitesse extrêmement élevées. La demande actuelle croît rapidement. Sans le co-packaging CPO, il faudrait un grand nombre de connecteurs haut de gamme pour connecter le module optique, ce qui représente un coût considérable. Le co-packaging CPO permet de réduire le nombre de connecteurs et contribue largement à la réduction de la nomenclature. Le co-packaging photoélectrique CPO est la seule solution pour obtenir un réseau à haut débit, à large bande passante et à faible consommation. Cette technologie de co-packaging de composants photoélectriques en silicium et de composants électroniques permet de rapprocher au maximum le module optique de la puce de commutation réseau afin de réduire les pertes de canal et les discontinuités d'impédance, d'améliorer considérablement la densité d'interconnexion et de fournir le support technique nécessaire aux futures connexions de données à haut débit.
Date de publication : 1er avril 2024