استخدام تكنولوجيا التغليف المشترك الإلكترونية الضوئية لحل مشكلة نقل البيانات الضخمة - الجزء الأول

استخدامالضوئيةتكنولوجيا التغليف المشترك لحل مشكلة نقل البيانات على نطاق واسع

مدفوعًا بتطور قوة الحوسبة إلى مستوى أعلى، تتوسع كمية البيانات بسرعة، خاصة أن حركة الأعمال الجديدة لمركز البيانات مثل نماذج الذكاء الاصطناعي الكبيرة والتعلم الآلي تعمل على تعزيز نمو البيانات من النهاية إلى النهاية وإلى المستخدمين. يجب نقل البيانات الضخمة بسرعة إلى جميع الزوايا، وقد تطور معدل نقل البيانات أيضًا من 100 جيجابت إلى 400 جيجابت، أو حتى 800 جيجابت، لتتناسب مع احتياجات قوة الحوسبة المتزايدة وتفاعل البيانات. مع زيادة معدلات الخطوط، زاد تعقيد الأجهزة ذات الصلة على مستوى اللوحة بشكل كبير، ولم يتمكن الإدخال/الإخراج التقليدي من التعامل مع المتطلبات المختلفة لنقل الإشارات عالية السرعة من ASics إلى اللوحة الأمامية. في هذا السياق، يتم البحث عن التغليف المشترك الإلكتروني البصري CPO.

ارتفاع الطلب على معالجة البيانات، CPOالضوئيةالاهتمام بالختم المشترك

في نظام الاتصال البصري، يتم تجميع الوحدة الضوئية وشريحة تبديل الشبكة (AISC) بشكل منفصل، ويتم تجميعهما بشكل منفصلالوحدة البصريةيتم توصيله باللوحة الأمامية للمفتاح في وضع قابل للتوصيل. الوضع القابل للتوصيل ليس غريبًا، ويتم توصيل العديد من اتصالات الإدخال/الإخراج التقليدية معًا في الوضع القابل للتوصيل. على الرغم من أن التوصيل القابل للتوصيل لا يزال هو الخيار الأول على المسار الفني، إلا أن الوضع القابل للتوصيل كشف عن بعض المشكلات عند معدلات بيانات عالية، وسيتم تقييد طول الاتصال بين الجهاز البصري ولوحة الدائرة، وفقدان إرسال الإشارة، واستهلاك الطاقة، والجودة كما هو موضح تحتاج سرعة معالجة البيانات إلى زيادة أخرى.

من أجل حل قيود الاتصال التقليدي، بدأت التعبئة والتغليف الإلكتروني البصري CPO تحظى بالاهتمام. في البصريات المعبأة بشكل مشترك، يتم تجميع الوحدات البصرية ورقائق تبديل الشبكة (AISC) معًا وتوصيلها من خلال توصيلات كهربائية قصيرة المسافة، وبالتالي تحقيق التكامل الإلكتروني البصري المدمج. إن مزايا الحجم والوزن الناتجة عن التغليف المشترك الكهروضوئي CPO واضحة، ويتم تحقيق تصغير وتصغير الوحدات الضوئية عالية السرعة. تعد الوحدة الضوئية وشريحة تبديل الشبكة (AISC) أكثر مركزية على اللوحة، ويمكن تقليل طول الألياف بشكل كبير، مما يعني أنه يمكن تقليل الخسارة أثناء النقل.

وفقًا لبيانات اختبار Ayar Labs، يمكن للتغليف المشترك CPO opto أن يقلل بشكل مباشر من استهلاك الطاقة بمقدار النصف مقارنة بالوحدات الضوئية القابلة للتوصيل. وفقًا لحسابات Broadcom، في الوحدة الضوئية القابلة للتوصيل 400G، يمكن لنظام CPO توفير حوالي 50% من استهلاك الطاقة، وبالمقارنة مع الوحدة الضوئية القابلة للتوصيل 1600G، يمكن لنظام CPO توفير المزيد من استهلاك الطاقة. كما أن التخطيط الأكثر مركزية يزيد من كثافة الاتصال البيني بشكل كبير، وسيتم تحسين تأخير وتشويه الإشارة الكهربائية، ولم يعد تقييد سرعة النقل مثل الوضع التقليدي القابل للتوصيل.

نقطة أخرى هي التكلفة، حيث تتطلب أنظمة الذكاء الاصطناعي والخوادم والتبديل الحالية كثافة وسرعة عالية للغاية، ويتزايد الطلب الحالي بسرعة، دون استخدام التغليف المشترك لـ CPO، والحاجة إلى عدد كبير من الموصلات المتطورة لتوصيل الشبكة. الوحدة الضوئية، وهي تكلفة كبيرة. يمكن أن يؤدي التغليف المشترك لـ CPO إلى تقليل عدد الموصلات وهو أيضًا جزء كبير من تقليل قائمة مكونات الصنف. يعد التغليف المشترك الكهروضوئي CPO هو الطريقة الوحيدة لتحقيق سرعة عالية وعرض نطاق ترددي عالٍ وشبكة منخفضة الطاقة. هذه التكنولوجيا لتعبئة المكونات الكهروضوئية السيليكونية والمكونات الإلكترونية معًا تجعل الوحدة الضوئية أقرب ما يمكن إلى شريحة تبديل الشبكة لتقليل فقدان القناة وانقطاع المعاوقة، وتحسين كثافة الاتصال البيني بشكل كبير وتوفير الدعم الفني لاتصال البيانات بمعدل أعلى في المستقبل.