博通2022年发布了第一代CPO,硅光报告2023版,收录了他家的硅光图片,外置激光器等相关内容。Y9T86 <硅光报告2023版>终于写完了
2023 OFC发布第二代51.2T CPO,CPO容量倍增,依然是单波100Gbps,一个引擎64个通道,采用外置激光器,6.4TCPO
非接触式透镜扩束耦合,可以降低端面接触应力,降低摩擦力,降低空气反射,提高耦合效率,硅光报告中也写了一些扩束耦合的案例。
光模块实现了低功耗,7pJ/bit
功耗主要源于铜传输电信号,高频趋肤效应导致了巨大的损耗,随着频率的提高,电连接损耗增大,且在考虑信号完整性的前提下,传输距离则越来越短。
传统热插拔光模块,电信号的连接距离很长,节点很多
高频损耗急剧增加
光模块的目的是光信号与电信号的互相转换,所以博通把这个接口叫做OE,CPO是把OE模块与交换芯片封装在一起。
那么CPO的尺寸就要降低,实现高密度封装,这是硅光集成技术可满足,而传统光学方案无法实现的一个原因。
那么,CPO的共封装,第一降低了交换芯片和OE模块的距离,降低了整个交换机系统功耗。
其次,CPO不得不选择硅光集成的话,高密度封装,OE模块内部的电信号互联距离也缩短了,比现在的800G、1.6T的EML封装的内部铜布线距离要短,降低电信号损耗,降低模块自身功耗。
由于CPO的封装方式,电信号劣化程度较低,可以取消DSP,DSP本身就是一个大功耗芯片,这一部分的功耗就省去了。
CPO有两种光源选择,一种是集成激光器,如Intel,另一种是外置ELS光源,如华为、博通等厂。采用外部激光器,环境温度密度降低,对于激光器而言,PCE效率提升,博通外置光源的具体参数之前在公众号写过,不赘述,同时也归纳在硅光报告中。提高PCE,等于降低功耗。
通过这一系列操作,CPO相比较热插拔模块,1.6T模块对比,降低50%
对比一下,去年博通的CPO,在25.6T交换芯片上组装了一半CPO,12.8Tbps,每一个CPO引擎模块是3.2T。
2023年,博通第一次发布51.2T交换芯片的满载CPO,每个CPO 6.4T交换容量。
硅光芯片与电芯片DRV、TIA,采用3D硅通孔封装,SCIP,与2022合集提到的博通之前SCIP是一个概念,不赘述。