随着AI/ML（人工智能/机器学习）、高分辨率视频流和虚拟现实等更高带宽应用的出现，网络流量持续增长，数据中心网络承受的压力也在不断增加，诸如谷歌、Meta、亚马逊、微软或阿里巴巴等，他们每家都部署了数万台交换机，而且正在推动数据速率从100GbE向400GbE和800GbE更高速的数据链路的方向发展，这将消耗更多的电力来通过铜缆传输数据。今天就由表面贴装展小编为你解读更多行业新趋势。

 

1、作为交换机的大脑——交换机芯片，在过去多年来主要有两大长期发展趋势：

 

一，大约每两年一次，交换机芯片的带宽会翻一番，这也很好的遵循了摩尔定律。

 

二，为了支持总交换机芯片带宽的增加，Serdes的速度、数量和功率也在随之增加，SerDes的速度从10 Gbit/sec增加到112 Gbit/sec，芯片周围的SerDes数量从64通道增加到51.2 Tbps一代的512通道。SerDes功率成为系统总功率的很大一部分。

 

当下交换机之间所采用的方案大都是可插拔的光学器件，虽然可以很容易地更换或换成更高容量的，但这也意味着在交换机芯片和光学器件接口之间有几英寸的铜，而且由于所需的电气和光学密度、热问题和功耗，当前可插拔光学器件也面临着容量难扩展的制约。于是，业界开始探索提高数据中心效率的新方法，光电共封（CPO）成为一个有利的选择！

 

光电共封装（Co-Packaged Optics，简称CPO）是一种新型的光电子集成技术，它将光学器件（如激光器、调制器、光接收器等）封装在芯片级别上，直接与芯片内的电路相集成，借助光互连以提高通信系统的性能和功率效率。共同封装光学器件的一项关键创新是将光学器件移动到离 Switch ASIC 裸片足够近的位置，以便移除这个额外的DSP（见下图）。借助CPO，网络交换机系统中的光接口从交换机外壳前端的可插拔模块转变为与交换机芯片组装在同一封装中的光模块。

 

2、基于这种封装模式，光电共封（CPO）技术的优势尽显：

 

增强性能：CPO可以将光学元件直接嵌入芯片中，使得光学元件与芯片内部电路的距离更近，减小了电信号的延迟和失真，提高了通信系统的性能。

 

节省空间：CPO可以大大减小光模块的尺寸，尤其是在高密度数据中心环境下，可以将更多的端口装在相同大小的机柜中。

 

降低功耗：CPO可以减少能量转换的步骤，从而降低了功耗。与传统的光模块相比，CPO在相同数据传输速率下可以减少约50%的功耗。

 

提高可靠性：CPO可以提高光学和电子之间的互联可靠性，并减少外部干扰。同时，由于CPO是在芯片级别上封装的，所以也能够提高整个系统的可靠性。

 

降低成本：CPO可以减少芯片与光模块之间的连接器数量，从而降低了生产成本。此外，CPO的小尺寸和低功耗也能够降低运营成本。

 

正因为此，使得越来越多的芯片厂商、光通信厂商和研究机构都在积研究和使用光电共封技术。

 

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文章来源：电子发烧友网