共封装光学器件 (CPO) 的崛起：革新高速连接

什么是共封装光学器件（CPO）？

人工智能 (AI)、高性能计算 (HPC)、机器学习 (ML) 和超大规模数据中心的爆炸式增长正在挑战传统网络基础设施的极限。随着数据传输速率攀升至 800G 及以上，现有的可插拔收发器正努力满足能效和密度要求。为了应对这些挑战，业界正在转向共封装光学器件（CPO），这是一种创新方法，可将光纤直接接入芯片，从而实现无与伦比的性能。共封装光学技术（CPO）是一种新兴技术，它将光学元件与交换机专用集成电路（ASIC）直接集成在一个封装内。这一突破将重新定义高速数据传输的未来。

 

氯化石蜡市场增长的驱动力

人工智能（AI）和大型语言模型（LLM）的快速发展推动了对更高带宽和更高效网络解决方案的无限需求。生成式人工智能模型（如 ChatGPT、Llama、Claude 和 Gemini）的爆炸式增长需要庞大的分布式计算能力和处理单元之间超快的数据传输。LLM 和人工智能驱动的工作负载（包括深度学习、自动驾驶汽车和实时分析）的兴起，需要在可扩展的网络基础设施中即时处理大量数据。这些模型需要超快的互连，而传统的光收发器在这方面面临很大的限制。随着人工智能模型日益复杂，采用 CPO 对保持性能和可扩展性越来越重要。

机器学习（ML）模型，尤其是那些用于金融服务、医疗保健和网络安全的模型，依赖于处理单元之间快速、高带宽的数据传输来进行训练和推理。英伟达™（NVIDIA®）、谷歌™（Google®）和微软™（Microsoft®）等公司正通过部署需要尖端网络解决方案的大规模人工智能集群来引领这一潮流。复杂 ML 模型的训练和推理需要分布式架构，在互连的图形处理器 (GPU) 和张量处理器 (TPU) 之间实现无缝数据传输。

高性能计算（HPC）是另一个关键驱动因素。科学研究、气候建模、基因组学和工程应用模拟需要无与伦比的数据传输速度。传统的网络解决方案难以满足这些工作负载的需求，因此 CPO 成为一种极具吸引力的替代方案。美国国家航空航天局（NASA）、欧洲核子研究中心（CERN）等机构和世界各地的主要大学都依靠高性能计算来处理复杂的模拟和大型数据集。

随着云计算提供商扩展其全球基础设施，超大规模数据中心正经历着指数级增长。Amazon Web Services (AWS)、Microsoft Azure 和 Google Cloud 等公司正在推动数据中心架构的发展，以适应前所未有的数据流量。这些超大规模数据中心需要高效、可扩展的网络解决方案，以保持性能并降低运营成本，这使得 CPO 成为未来设计的重要组成部分。

传统插拔式收发器的瓶颈

长期以来，可插拔收发器一直是高速光连接的支柱，但随着带宽要求的不断提高，它们正成为一个限制因素。主要挑战之一是在交换机 ASIC 和光模块之间使用较长的电气线路，从而导致信号衰减和延迟增加。当数据速度超过 800G 并接近 1.6T 时，这些低效率问题就会变得更加突出。

传统的可插拔收发器依赖于交换机和光模块之间的电气连接，而 CPO 则不同，它减少了对冗长电气线路的需求，避免了延迟和信号衰减。

 

这一突破将重新定义超大规模数据中心（DC）高速数据传输的未来。这一突破将重新定义超大规模数据中心（DC）高速数据传输的未来。可插拔收发器需要信号放大和纠错，从而导致功耗和发热增加。这给数据中心的冷却带来了巨大挑战，数据中心必须实施昂贵而复杂的热管理系统，以保持最佳运行状态。由于交换机的面板空间有限，限制了可部署的光收发器端口数量，数据中心运营商面临更多限制。

 

首席运营官如何应对这些挑战

CPO 改变了高速网络的游戏规则，为传统光收发器的局限性提供了解决方案。CPO 通过将光学器件直接与交换机 ASIC 集成，消除了冗长的电气线路，大大降低了功耗和信号损耗。这种直接集成提高了整体网络效率，使其成为超大规模环境中更节能的解决方案。

除了降低功耗外，CPO 还能通过减少局部发热来提高热效率。这简化了冷却要求，降低了数据中心的运营成本，使基础设施更具可持续性。此外，CPO 无需使用前面板可插拔收发器，从而提高了端口密度，进而使数据中心能够更有效地扩展带宽。

CPO 最显著的优势之一是其面向未来的网络基础设施能力。随着人工智能、ML 和超大规模计算的不断发展，超过 800G 的数据速率将成为新标准。CPO 可提供支持这些未来需求所需的可扩展性，确保网络基础架构在未来数年内仍然可行。

 

结论

随着人工智能、ML、HPC 和超大规模数据中心不断推动数据处理和传输的发展，共封装光学技术正在成为面向未来的网络基础设施的重要技术。借助光纤到芯片的直接耦合技术，传统可插拔收发器的局限性得以解决。CPO 将彻底改变高速光网络。通过解决下一代光互连解决方案，SENKO 正在推动 CPO 的创新和应用。