Għarfien

X'inhu Ko-Ottika Ippakkjata (CPO)?

L-ottika ko-ippakkjata hija arkitettura ta' swiċċ li tmexxi l-konverżjoni elettrika-għal-ottika ħdejn is-silikon tal-iswiċċ. F'sistema konvenzjonali, l-ottika toqgħod fihamoduli ottiċi pluggablefuq il-faċċata tal-iswiċċ, u s-sinjali elettriċi jivvjaġġaw diversi ċentimetri madwar il-bord - permezz ta' traċċi, konnetturi, u ħafna drabi ċipep retimer - qabel ma jilħquhom. CPO kollass dik id-distanza: magni ottiċi fotonika tas-silikon huma mmuntati fuq l-istess pakkett jew sottostrat bħall-iswiċċ ASIC, li jiċkien il-mogħdija elettrika minn ċentimetri għal millimetri.

Analoġija laxka hija l-bolting ta 'pompa direttament fuq it-tank minflok ma taħdem fit-tul, pajpijiet leaky bejn it-tnejn. Il-każ tal-inġinerija huwa aktar preċiż mill-analoġija. F'100G u 200G għal kull korsija elettrika, l-imbuttar tas-sinjali fuq kanal ta 'bord twil jeħtieġ enerġija-Retimers SerDes u DSP bil-ġuħ, u l-baġit tat-telf jiggrava b'kull pass tal-veloċità. Stħarriġ-revedut fiFruntieri tal-Optoelettronika (Tan et al., 2023) jiddeskrivi CPO bħala mod biex titqassar il-link SerDes b'mod drammatiku, billi tgħolli d-densità tal-bandwidth tal-interkonnessjoni u l-effiċjenza tal-enerġija f'punt fejn l-ottiki konvenzjonali pluggable ma jistgħux iżommu l-pass mat-tkabbir tat-traffiku taċ-ċentru tad-data.

Il-biċċa l-kbira tad-disinji tas-CPO jaqsmu l-istess blokki tal-bini: swiċċ ASIC, diversi magni ottiċi tal-fotonika tas-silikon rranġati madwaru, sorsi esterni tal-laser (ġeneralment li jistgħu jiġu pplaggjati, għalhekk laser fallut jista 'jiġi skambjat mingħajr ma tmiss il-pakkett), u arrays ta' fibra ta 'densità għolja-li jġorru dawl mit-tarf tal-pakkett għall-pannell ta' quddiem.

Għaliex iċ-Ċentri tad-Dejta AI Qed Jimbottaw għal CPO

Żewġ pressjonijiet jiltaqgħu ġewwa clusters AI. L-ewwel hija bandwidth: drapp ta 'taħriġ modern jgħaqqad eluf ta' GPUs, kull waħda teħtieġ 800G - u dalwaqt 1.6T - ta 'konnettività, għalhekk in-numru ta' links ottiċi jikber ħafna aktar malajr min-numru ta 'servers. It-tieni huwa l-poter. L-Aġenzija Internazzjonali tal-Enerġija tipproġetta fihaRapport dwar l-enerġija u l-AIdak il-konsum globali tal-elettriku taċ-ċentru tad-dejta se aktar mid-doppju għal madwar 945 TWh sal-2030, bl-AI l-akbar mutur uniku ta’ dak it-tkabbir.

In-netwerking huwa porzjon wieħed biss ta' dik it-tagħbija, iżda huwa porzjon-li qed jikber malajr. B'51.2 Tbps għal kull swiċċ, il-moduli pluggable, id-DSPs tagħhom, u l-kanali elettriċi twal li jitimgħuhom jammontaw għal sehem sinifikanti tal-qawwa tas-sistema tal-iswiċċ, u dak is-sehem jerġa 'jogħla f'veloċitajiet tal-port ta' 102.4 Tbps u 1.6T. Din hija l-problema speċifika li CPO jimmira - parti waħda minn mudell usa' li ktibna dwaru fihgħaliex il-piżijiet tax-xogħol tal-AI jiddependu tant fuq in-netwerks tal-fibra ottika.

CPO vs Ottika Pluggable Tradizzjonali

Iż-żewġ approċċi huma l-aktar faċli biex jintiżnu ħdejn xulxin.

Hemm ukoll mogħdijiet tan-nofs. Linear pluggable optics (LPO) tneħħi d-DSP mill-modulu filwaqt li żżomm il-fattur tal-forma pluggable, u qrib-ottika ippakkjata (NPO) tmexxi l-magni ottiċi qrib - iżda mhux fuq - il-pakkett tas-swiċċ. Ħafna operaturi jistennew dak tal-lumModuli ottiċi 800G, LPO, u CPO biex jeżistu flimkien għas-snin, kull wieħed użat fil-livell tan-netwerk fejn il-kompromess-tagħmel sens.

L-Iskjerament Irrappurtat 1.6T: Ikkonfermat, Prelevat, u Mhux Verifikat

L-iktar ħaġa utli li nistgħu nagħmlu bl-istorja li qed tiċċirkola hija issortjaha skont l-evidenza.

Tragwardi kkonfermati

• F'Marzu 2024, Broadcomwassal Bailly, deskritt bħala l-ewwel swiċċ Ethernet CPO ta '51.2 Tbps ta' l-industrija, li jgħaqqad Tomahawk 5 ASIC ma 'tmien magni ottiċi tal-fotonika tas-silikon ta' 6.4-Tbps.
• Sal-2025, dawk li jfasslu s-sistema fl-ekosistema ta' Broadcom ċċaqalqu swiċċijiet ibbażati fuq Bailly- lejn produzzjoni ta' volum, u Broadcomħabbret CPO tat-tielet-ġenerazzjonib'kapaċità ta' 200G-per-korsija - il-ġenerazzjoni li tippermetti portijiet indiġeni 1.6T.
• NVIDIAħabbret il-linji tal-iswiċċ tal-fotonika tas-silikon tagħhaf'Marzu 2025, li ġġib CPO kemm għall-pjattaformi InfiniBand kif ukoll fuq Ethernet.
• L-ewwel ordnijiet ta 'produzzjoni ta' volum għal transceivers pluggable 1.6T tħabbru kmieni fl-2026, u kkonfermaw li l-era 1.6T bdiet ukoll fuq in-naħa pluggable.
• Ħardwer CPO li jaħdem minn diversi bejjiegħa kien tema viżibbli fuq l-artijiet tal-ispettaklu OFC reċenti - ara n-noti tagħna dwardak li kien reali u dak li kien hype fl-OFC 2026.

Iċ-ċifri rrapportati mill-bejjiegħ-(aqra l-kontabilità)

• Broadcom jirrapporta bejn wieħed u ieħor 70% ta 'enerġija inqas għall-interkonnessjoni ottika meta mqabbla ma' transceivers li jistgħu jiġu pplaggjati. Din hija ċifra ta'-livell ta' interkonnessjoni, mhux ta' livell ta'-faċilità.
• Dawk li jfasslu l-iswiċċijiet li jibnu fuq il-pjattaforma Bailly rrappurtaw iffrankar fil-livell ta'-sistema fil-medda ta' 30–40% kontra sistemi li jistgħu jiġu pplaggjati b'popolazzjoni sħiħa fil-benchmarks tagħhom stess.
• materjali tal-prodott NVIDIAtitlob effiċjenza tal-enerġija sa 5 darbiet aħjar għall-ottika ko-ippakkjata tagħha versus transceivers pluggable, flimkien mal-benefiċċji ta' reżiljenza u veloċità-deployment.

Mhux ivverifikat minn Ġunju 2026

• It-talba li fornitur tas-sħab Ċiniż nieda l-ewwel cluster kummerċjali 1.6T CPO tal-pajjiż f'April 2026, inkluża ċ-ċifra ta 'aktar minn 5,000 swiċċ CPO f'sit wieħed.
• Ir-riżultati speċifiċi mehmuża ma' dik it-talba: 45% inqas konsum totali ta' enerġija, 52% inqas spejjeż tat-tkessiħ, 30% densità ogħla tas-server, 60% latency minn tmiem aktar baxx-sa-tarf, u iffrankar annwali 'l fuq minn 200 miljun kWh.
• Jirrapporta li kumpaniji Ċiniżi oħra tal-cloud u tal-internet se jniedu l-clusters CPO tagħhom stess fit-tieni nofs tal-2026. Ma sibna l-ebda avviżi tal-ewwel-parti li jappoġġaw dan.

Xejn minn dan ma jfisser li l-iskjerament ma seħħx - operaturi kbar kultant jiskjeraw bil-kwiet. Dan ifisser li t-talbiet għandhom jiġu ttikkettjati mhux ikkonfermati sakemm jidher avviż uffiċjali, karta teknika, jew data tat-test verifikata. U kwalunkwe qafas "l-ewwel fid-dinja" għandu jħabbat wiċċu mal-fatt li s-sistemi CPO ilhom ibaħħru barra ċ-Ċina mill-2024.

Qawwa, Tkessiħ, u Latency: Kif Taqra n-Numri

Liema "qawwa" qed tiġi salvata?

Il-pretensjonijiet tas-setgħa dwar CPO jgħixu f'erba 'livelli differenti, u t-taħlit tagħhom huwa l-iżball l-aktar komuni fil-kopertura ta' dan is-suġġett.

• Qawwa ta' interkonnessjoni ottika- l-ottika flimkien mal-kanal tal-elettriku li jitmigħhom. Dan huwa fejn japplikaw iċ-ċifri tal-klassi 70%-.
• Aqleb l-enerġija tas-sistema- is-swiċċ kollu, inkluż il-pjan ASIC, tat-tkessiħ u tal-kontroll. Il-parametri ta' referenza tal-produzzjoni bikrija jpoġġu t-tfaddil hawn għal bejn wieħed u ieħor 30–40%.
• Rack u qawwa tat-tkessiħ- jiddependi fuq id-disinn tat-tkessiħ. CPO jikkonċentra s-sħana fil-pakkett tal-iswiċċ, u l-biċċa l-kbira tad-disinji jassumu tkessiħ likwidu.
• Qawwa totali tal-faċilità- iddominat minn GPUs, ħażna, u tkessiħ. In-netwerking huwa sehem minoritarju, għalhekk anke tfaddil kbir ta' interkonnessjoni jissarraf f'bidliet perċentwali ta'-ċifra waħda fil-livell tal-faċilità għall-biċċa l-kbira taċ-ċentri tad-dejta tal-AI.

Huwa għalhekk li dikjarazzjoni bħal "CPO tnaqqas il-qawwa totali taċ-ċentru tad-dejta b'45%" teħtieġ evidenza straordinarja: teknoloġija ta' livell ta' swiċċ-normalment ma tistax tmexxi t-totali tal-faċilità daqshekk 'il bogħod waħedha.

Latency

Billi tneħħi l-istadji DSP u retimer, CPO jista 'jqaxxar għexieren ta' nanosekondi għal kull hop. Madwar drapp kbir b'ħafna-saffi li jiżdied, u għal impjiegi ta' taħriġ sinkronizzati sewwa jista' jkun importanti. Ma tappoġġjax talba ġenerali ta' "60% low end-to-end latency", minħabba li l-ħin tar-rispons minn tmiem-sa-aħħar huwa ddominat mill-komputazzjoni, is-software, u l-kju aktar milli mis-saff tal-link.

Tkessiħ u densità

It-tneħħija tal-moduli hot pluggable mill-faċċata tista 'ttejjeb il-fluss tal-arja u tippermetti konfigurazzjonijiet aktar densi, li jistgħu jnaqqsu l-ispiża tat-tkessiħ għal kull unità ta' bandwidth taħt kundizzjonijiet komparabbli. Il-benefiċċju huwa reali iżda jiddependi mill-konfigurazzjoni-, u jasal magħqud ma' rekwiżit ġdid: il-ġestjoni ta' pakkett ta' swiċċ aktar sħun u dens, tipikament bi tkessiħ likwidu.

Kronoloġija tal-Kummerċjalizzazzjoni u Parteċipanti Ewlenin

L-ark verifikabbli jidher bħal dan. Programmi ta' riċerka u xogħol ta' standards, inkluż il-qafas ta' ko-ippakkjar tal-OIF, dam għaddej mill-bidu tas-snin 2020. Broadcom bagħtet Bailly lill-klijenti f'Marzu 2024 u wrietha pubblikament fl-OFC dik is-sena. Fl-2025, is-sistemi bbażati fuq Bailly-daħlu fil-produzzjoni tal-volum, NVIDIA ħabbret il-linji tal-iswiċċ tal-fotonika tagħha, u Broadcom iddettalja 200G-per-korsija tielet-CPO tal-ġenerazzjoni mmirata lejn portijiet 1.6T. Fl-2026, is-sistemi Quantum-X InfiniBand Photonics ta' NVIDIA bdew jaslu, bi Spectrum-X Ethernet Photonics skedat għat-tieni nofs tas-sena, filwaqt li l-fornituri tal-komponenti skalaw il-kapaċità tal-laser u tal-array-fibra b'antiċipazzjoni tal-volum reali.

L-ekosistema taċ-Ċina qed tiċċaqlaq ukoll: il-bejjiegħa tal-iswiċċ domestiċi wrew prototipi CPO, dawk li jfasslu l-komponenti jfornu unitajiet ta 'array tal-fibra u assemblaġġi ottiċi ta'-densità għolja fi programmi CPO globali, u l-operaturi qed jevalwaw l-arkitettura. Dak li għadu nieqes, sa fejn tmur l-evidenza pubblika, huwa raggruppament kummerċjali ikkonfermat fuq skala kbira- tat-tip li tiddeskrivi l-istorja li tiċċirkola.

Sfumatura oħra hija importanti għax-xerrejja: is-CPO qed jasal l-ewwel fl-iskala-out fabrics - is-swiċċ saffi li jgħaqqdu s-servers u l-imżiewed - filwaqt li l-links fuq skala qasira-up ġewwa rack ħafna drabi jibqgħu ram għalissa. Fejn kull mezz jirbaħ hija kwistjoni ta’ firxa, qawwa, u spiża, li nimxu fiharam vs fibra fiċ-ċentri tad-dejta tal-AI.

Il-Partijiet iebsa: Affidabilità, Servizz, Spiża, u Katina tal-Provvista

Artikoli li jelenkaw biss il-benefiċċji tas-CPO jitilfu r-raġunijiet għaliex l-adozzjoni kienet intenzjonata aktar milli instant.

• Affidabilità tal-lejżer.Il-lejżers huma fost l-inqas komponenti ottiċi affidabbli, u huwa għalhekk li l-biċċa l-kbira tad-disinji CPO jżommuhom f'sorsi tal-laser esterni u li jistgħu jiġu pplaggjati aktar milli ġewwa l-pakkett.
• Servizz fuq il-post.Plugable fallut jinbidel f'minuti; magna ottika degradata fuq pakkett CPO ma tistax tissewwa fuq il-post-. L-operaturi jeħtieġu ppjanar ta' redundancy, strateġiji ta' sparing, u kunfidenza fir-rati ta' fallimenti fit-tul-qabel ma jikkommettu drappijiet sħaħ.
• Ir-rendiment u l-ekonomija mill-ġdid.Ko-imballaġġ jiżżewweġ swiċċ ASIC għali għal magni ottiċi multipli, għalhekk difett f'magna waħda jpoġġi l-assemblaġġ kollu f'riskju. L-ittestjar tad-die u r-rendiment tal-imballaġġ magħruf-tajba-jmexxu l-kurva tal-ispiża.
• Fiber waħħal u densità tal-kejbils.Kull swiċċ CPO itemm eluf ta' fibri, u jimbotta unitajiet ta' firxa ta' fibri ta' preċiżjoni u kejbils strutturati ta'-densità għolja lejn it-tagħrif miksub - l-istess pressjoni diġà viżibbli f'Kejbils MPO għal clusters AI tal-klassi 800G-.
• Standardizzazzjoni u t-tieni sors.Moduli plaggable huma interkambjabbli bejn il-bejjiegħa; CPO bħalissa mhuwiex. Ix-xerrejja jibqgħu joqogħdu attenti milli jillokkjaw-fornitur wieħed- sakemm timmatura l-interoperabbiltà.

Għal dawn ir-raġunijiet, il-biċċa l-kbira tat-tbassir - inklużi dawk bullish - jiddeskrivu r-rampa tas-CPO flimkien mal-pluggables u l-LPO sa l-aħħar tas-snin 2020, li jibdew fl-aktar drappijiet AI densi aktar milli jissostitwixxu l-ottika pluggable għal kollox.

Bottom Line

L-ottika ko-ippakkjata għaddiet mill-istadju ta' slideware: il-prodotti qed jittrasportaw, qed tifforma ekosistema, u l-fiżika wara l-vantaġġ tal-qawwa tagħha hija dokumentata sew f'xogħol rivedut mill-pari- u żvelar tal-bejjiegħ. Raggruppament kummerċjali ta' CPO ta' 1.6T verifikat, fuq skala kbira- fiċ-Ċina jkun pass importanti - iżda minn Ġunju 2026 it-talbiet speċifiċi fiċ-ċirkolazzjoni m'għandhomx sorsi tal-ewwel-parti, u n-numri ewlenin tagħhom iċċajpar il-linja bejn l-enerġija tal-interkonnessjoni u l-qawwa totali tal-faċilità. Sakemm tidher dokumentazzjoni uffiċjali, ittrattahom bħala projezzjonijiet. Id-direzzjoni ta 'l-ivvjaġġar, madankollu, mhijiex f'dubju: mogħdijiet elettriċi iqsar, aktar fibra, u ottika li jiċċaqalqu b'mod kostanti eqreb lejn is-silikon.

Nota editorjali: iċ-ċifri tal-bejjiegħ imsemmija hawn fuq ġejjin mill-avviżi pubbliċi marbuta u d-dokumentazzjoni tal-prodott. Talbiet tikkettati mhux verifikati ma kellhom ebda sors tal-ewwel-parti li stajna nsibu fil-ħin tal-pubblikazzjoni; dan l-artikolu jiġi aġġornat jekk id-dokumentazzjoni uffiċjali tidher.