Рынок CPO вырастет на 46% в 2022-33 гг.

Ускорение перемещения данных в механизмах искусственного интеллекта и машинного обучения является основным фактором внедрения оптических межсоединений для систем высокопроизводительных вычислений следующего поколения.

«Подключаемые форм-факторы будут ограничены в своей способности поддерживать емкость 6,4 Тл и 12,8 Тл с точки зрения требуемой электрической и оптической плотности, управления температурным режимом и энергоэффективности, — говорит Мартин Валло из Yole, — в результате реализации дискретных электрических устройств. рассеивание мощности и управление температурным режимом становятся ограничивающими факторами для сменной оптики будущего. Совместная упаковка с использованием технологической платформы кремниевой фотоники направлена ​​​​на преодоление проблем».

Оптика все ближе и ближе подходит к чипсету. Приведение данных с помощью света к точке, где они обрабатываются централизованно, является одной из основных целей проектировщиков архитектуры.

Эта тенденция началась десять лет назад с запатентованных разработок оптических сборок, смонтированных на печатных платах.

Идея этих EOI (встроенных оптических межсоединений) была продолжена в COBO (Консорциум бортовой оптики), который разработал спецификации, позволяющие использовать монтируемые на плате оптические модули при производстве сетевого оборудования.

CPO — это инновационный подход, который очень близко сближает оптику и ASIC коммутатора. Поскольку при современных технологиях сложно окружить микросхему коммутатора 50T 16 оптическими модулями 3,2 Тбит/с.

NPO (Near Packaged Optics) решает эту проблему за счет использования высокопроизводительной подложки печатной платы — интерпозера, которая находится на основной плате, в отличие от CPO, где модули окружают чип на многокристальной модульной подложке.

NPO-переходник более просторный, что упрощает маршрутизацию сигнала между чипом и оптическими модулями, но при этом отвечает требованиям целостности сигнала.

Напротив, CPO ограничивает модули и хост-ASIC гораздо ближе друг к другу с меньшими потерями в канале и энергопотреблением.

«В сетевом оборудовании появляются все более распространенные компоненты, поскольку технологические достижения обеспечивают более тесную интеграцию коммуникационных и вычислительных технологий в коммерческие системы, — говорит Эрик Мунье из Yole, — кроме того, модели ИИ растут в размерах с беспрецедентной скоростью, а возможности традиционных архитектур — электрические межсоединения на основе меди — для чип-чип или плата-плата станут основным узким местом для масштабирования машинного обучения».

В результате появились новые оптические соединения с очень коротким радиусом действия для высокопроизводительных вычислений и их новая дезагрегированная архитектура. Дезагрегированный дизайн различает компоненты вычислений, памяти и хранения, находящиеся на плате сервера, и объединяет их отдельно.

Использование усовершенствованной встроенной технологии оптического ввода-вывода для соединения xPU, в частности CPU, DPU, GPU, FPGA и ASIC, с памятью и хранилищем может помочь достичь необходимых скоростей передачи и пропускной способности.