康寧為博通的TH5 Bailly聯(lián)合封裝光學(xué)系統(tǒng)做出貢獻(xiàn)

  數(shù)據(jù)中心行業(yè)正在經(jīng)歷一輪光學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施創(chuàng)新熱潮，特別是在光電共封裝(CPO)領(lǐng)域。雖然這項技術(shù)問世已久，但人工智能的爆發(fā)式增長及其對配套網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的需求，促使數(shù)據(jù)中心快速演進(jìn)，以滿足更高的數(shù)據(jù)處理能力和速度要求，進(jìn)而支持日益龐大的人工智能模型。CPO技術(shù)被視為支持AI驅(qū)動型增長的下一個重要浪潮，因為這項技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸速度、處理密度和能源效率的大幅躍升，而這些正是滿足人工智能永無止境的數(shù)據(jù)處理需求所不可或缺的。

  CPO通過將光收發(fā)器與網(wǎng)絡(luò)(或處理)芯片近距離高效集成，縮短了兩者之間的電氣路徑長度。在速度和帶寬密切相關(guān)的場景中，這短短幾英寸的距離便足以帶來天壤之別。

  隨著數(shù)據(jù)中心運營商尋求構(gòu)建面向未來的基礎(chǔ)設(shè)施，擴(kuò)展性也變得至關(guān)重要。以太網(wǎng)速度和交換帶寬往往每隔幾年就會翻一番，因此，為了跟上AI工具普及率和復(fù)雜化的增長步伐，博通等公司正在重新構(gòu)想高性能交換機(jī)環(huán)境下光連接的設(shè)計和部署方式?？祵幒筒┩ㄔ贑PO光學(xué)連接領(lǐng)域的合作已持續(xù)數(shù)年。博通近期推出的Bailly系統(tǒng)，是業(yè)界首款完全基于CPO技術(shù)、傳輸速率達(dá)51.2 Tb/s的以太網(wǎng)交換機(jī)?？祵帉ailly系統(tǒng)的貢獻(xiàn)不僅在于提供光學(xué)組件，更在于我們在構(gòu)建密集可靠的光纖部署架構(gòu)方面積累的豐富經(jīng)驗——隨著人工智能在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的快速發(fā)展，這些經(jīng)驗支撐正變得越來越不可或缺。

  CPO技術(shù)及其底層光學(xué)連接基礎(chǔ)設(shè)施代表著數(shù)據(jù)中心行業(yè)的一項重大突破，特別是在提升光學(xué)互連速度和密度方面，為規(guī)模日益龐大的人工智能集群提供必要支撐。

  Bailly系統(tǒng)的獨特優(yōu)勢

  與依賴面板上可插拔光學(xué)配置的傳統(tǒng)交換機(jī)不同，Bailly系統(tǒng)將光學(xué)連接直接引入到交換機(jī)內(nèi)部，使其更靠近機(jī)箱內(nèi)部芯片的位置。通過將光學(xué)器件與電子元件更緊密地集成在一起，這種解決方案不僅顯著提升了互連速度和帶寬密度，還提高了功耗效率。Bailly系統(tǒng)采用完全集成的高容量設(shè)計，通過八個共封裝的硅光子光學(xué)引擎，實現(xiàn)了高達(dá)51.2 Tb/s的以太網(wǎng)交換帶寬，其中每個引擎能處理6.4 Tb/s的光學(xué)互連帶寬。

  該系統(tǒng)的核心是一個復(fù)雜的高密度光纖基礎(chǔ)設(shè)施，內(nèi)部集成了康寧的高精度光纖陣列單元(FAU)、專用光纖和高密度連接器，確保光信號能夠以前所未有的精準(zhǔn)度和可靠性直接連接至交換芯片。

  康寧如何實現(xiàn)精密傳輸與可靠交付

  Bailly系統(tǒng)的一個關(guān)鍵要求是將每根光纖以極高的精準(zhǔn)度與光子集成電路(PIC)中對應(yīng)的波導(dǎo)或通道對準(zhǔn)。為了最大限度地減少插入損耗，必須嚴(yán)格控制光纖與芯片間的對準(zhǔn)公差，而康寧的高精度光子級FAU恰好能夠滿足這一要求。實現(xiàn)這種精準(zhǔn)度水平的大規(guī)?？煽拷桓峨y度極高，但康寧依托其深厚的專業(yè)知識和規(guī)?；\營優(yōu)勢，完全有能力應(yīng)對這一挑戰(zhàn)。

  CPO系統(tǒng)的整體可靠性對于這項技術(shù)的廣泛應(yīng)用有著至關(guān)重要的意義，而康寧通過確保光纖基礎(chǔ)設(shè)施的穩(wěn)健、可靠設(shè)計與部署，實現(xiàn)了這一目標(biāo)?？祵幪峁┑墓饫w線束包含所有“箱內(nèi)”光學(xué)連接元件，涵蓋從連接光纖與芯片的FAU，到面板上的光連接器等全套元件。根據(jù)系統(tǒng)容量和光學(xué)結(jié)構(gòu)的不同，單個CPO箱或系統(tǒng)可能需要部署成百上千根光纖，在這種情況下，每條光鏈路的可靠性就變得尤為重要?？梢钥闯觯谠O(shè)計和部署CPO光纖基礎(chǔ)設(shè)施時，如何最大限度地提高可靠性并簡化大批量組裝流程是一個重要的考量因素——近幾個月，康寧與博通通過聯(lián)合發(fā)布白皮書和進(jìn)行聯(lián)合演示等形式，充分展現(xiàn)了雙方在這一領(lǐng)域的共同專長。

  康寧持續(xù)提升光學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施的性能和密度，為市場帶來新的CPO創(chuàng)新解決方案。例如，我們近期推出了專為高密度CPO系統(tǒng)優(yōu)化的CPO FlexConnect?光纖，這種光纖能夠在短距離“箱內(nèi)”部署中實現(xiàn)緊湊彎曲，同時有效避免可能造成光學(xué)性能劣化的多路徑干擾效應(yīng)。

  隨著人工智能工作負(fù)載的復(fù)雜性和規(guī)模持續(xù)增長，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心技術(shù)和架構(gòu)將無法滿足帶寬、密度和能效方面的要求。通過將光學(xué)連接深度部署至數(shù)據(jù)中心交換設(shè)備和處理單元的核心位置，基于CPO技術(shù)的基礎(chǔ)設(shè)施將助力人工智能工作負(fù)載充分發(fā)揮潛力?？祵帉⒗^續(xù)與博通等業(yè)界領(lǐng)先企業(yè)合作，在這個快速發(fā)展的領(lǐng)域保持領(lǐng)先優(yōu)勢。

  本文作者：Benoit Fleury 康寧光通信CPO業(yè)務(wù)發(fā)展總監(jiān)