光电共封装CPO:ChatGPT加速AI进程,CPO的低功耗或成为AI高算力下高能效比方案
随着电口速率提升到112G,高速信号在PCB传输中的损耗随之增加,对PCB的设计难度、材料成本带来挑战,同时还需要在可插拔光模块和交换芯片之间的高速走线上增加更多的Retimer芯片,整机的运行功耗也将大幅提升,行业提出CPO技术方案。
CPO:将光模块不断向交换芯片靠近,缩短芯片和模块之间的走线距离,最终把交换芯片(或XPU)ASIC和光/电引擎(光收发器)共同封装在同一基板上,引擎尽量靠近ASIC,以最大程度地减少高速电通道损耗和阻抗不连续性,从而可以使用速度更快、功耗更低的片外I/O驱动器。CPO形势下,交换机和光模块实现高度集成,无可插拔接口。
从行业趋势来看,CPO是光模块演进形态之一,行业仍在持续探索。目前CPO还有许多亟待解决的关键技术问题需要突破,例如如何选择光引擎的调制方案、如何进行架构光引擎内部器件间的封装以及如何实现量产可行的高耦合效率光源耦合。传统的基于像EML、DML等分立式光学引擎设计的一些方式,基本上不再能满足Co-packaging对空间的一些要求。
目前主流的CPO有两种技术方案和应用场景。一是基于VCSEL的多模方案,30m及以下距离,主要面向超算及AI集群的短距光互联;二是基于硅光集成的单模方案,2公里及以下距离,主要面向大型数据中心内部光互联。硅基方案具有无需气密封装、高带宽、易集成等优势。
机构认为城市/城际空中交通具备最大的规模潜力。
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