高速光傳輸應援AI　CPO/LPO/CO各有優勢(2)

AI對資料傳輸的需求持續成長，CPO、LPO，以及CO作為高速光網路時代的技術主角，受到業界關注。為了降低功耗並加快資料傳輸數度，資料中心升級光通訊系統也勢在必行。 CPO即將興起 (承前文)在高速資料傳輸中，銅電路會導致訊號衰減和失真，隨著電路長度的增加，訊號衰減和失真變得更加明顯。CPO的出現，讓設計人員能夠直接將不同的晶片整合到共用基板上，有效節省功耗並擴展頻寬(圖2)。 圖2　目前使用的光通訊基板與未來採用CPO技術的基板比較　(資料來源：Broadcom/FS公司/PIDA整理，2024/08) 在傳輸品質方面，CPO解決了資料中心為提升運算能力，使得光模組數量過載的問題。將光引擎移至將交換機基板附近，以減少傳輸距離，提高高速電訊號傳輸的品質。與現有傳輸模組相較，CPO元件帶來相當多的好處： 1.少了DSP更省電：隨著網路交換機系統速度和密度的增加，可插拔光收發器消耗的系統功率也隨之增加，採用DSP的重定時器(Retimer)對系統功率的要求提高。CPO技術將光學元件移動到ASIC附近，如此一來就可以省掉一些額外DSP，如圖3所示。 2.雷射移離熱源以降低故障率：在傳統的可插拔光學裝置中，所有子元件都位於可插拔模組內。然而，隨著光學設備越來越靠近ASIC，當雷射被放置非常熱的ASIC附近時，故障率將會增加。因此，將雷射從高功率ASIC移至系統機箱內較冷的位置，可以提高雷射的工作效率，有效降低系統功率，而無需熱電冷卻器等元件的輔助。 3.利用矽光子平台提高效率：為了將光學元件放置在靠近ASIC晶片的位置，整體的可插拔模組也要跟著縮小，至少要兩個數量級。因此，透過矽光子平台，可以將TIA、驅動器、DSP，以及SerDes等獨立IC...