向共封装光学器件过渡的进展时间表

尽早采用可插拔光学器件

共封装光学器件（CPO）的发展历程始于可插拔光学收发器在低速应用中的广泛应用。2000 年代初，小型可插拔（SFP）和 SFP+ 收发器实现了 1G 和 10G 以太网应用，为网络基础设施提供了模块化方法。这些可插拔光学器件易于部署、可升级并与各种网络设备兼容，是数据中心和电信网络的理想选择。

随着带宽需求的增加，XFP 和 QSFP（四小尺寸可插拔）等更高速的可插拔光学器件成为 40G 和早期 100G 应用的标准。这些早期的解决方案具有灵活性和可扩展性，但随着速度的不断提高，它们受到功耗和信号完整性问题的限制。

 

更高带宽收发器的出现

随着云计算、人工智能（AI）和高性能计算（HPC）的蓬勃发展，业界推出了新的收发器外形，以满足对更大带宽的需求。主要进展包括

• QSFP+（四通道小型可插拔增强型） - 针对 40G 以太网应用推出，可提高交换机的端口密度。
• CFP4（C 形式可插拔 4） - 专为 100G 网络设计，与早期 CFP 模块相比，效率更高，尺寸更小。
• QSFP-DD（四通道小型可插拔双密度器件） - 这种外形尺寸可支持 400G 和后来的 800G 应用，提高了线路密度，从而实现了更高的数据吞吐量。
• OSFP（八进制小型可插拔器件） - 专为 400G 及更高速度开发，提供更好的热管理和能效。
• OSFP-XD（OSFP 扩展密度） - 旨在进一步扩展数据中心应用的带宽能力。
• QSFP-DD800 - 可插拔光学器件的下一代产品，支持 800G 以太网，适用于超大规模数据中心和人工智能驱动的工作负载。

虽然这些进步使可插拔光学器件能够跟上需求的步伐，但功耗和热限制在更高速度时也带来了挑战。

机载光学器件的穿透力

为了使光连接更接近处理单元并减少电损耗，业界采用了板载光学（OBO）解决方案。其中包括中板光学器件，它将收发器直接放置在交换机或服务器主板上，而不是设备边缘。

板载光学技术有助于改善信号完整性，并通过缩短电气路径降低功耗。然而，这种方法仍然依赖于传统的可插拔收发器，并且需要在设备内进行复杂的光纤布线，从而限制了可扩展性和制造复杂性。

 

向共封装光学器件 (CPO) 的转变

对能效和带宽可扩展性的需求日益增长，导致向共封装光学器件（CPO）过渡。传统的插拔式光缆会因功率和散热限制而变得不稳定，而 CPO 则不同，它将光收发器直接与交换机或计算专用集成电路集成在一起，从而消除了对长长的高功率电气线路的需求。

通过消除高速电气互连，CPO 大大降低了每比特的能耗。可插拔收发器在较高数据速率下每个模块的运行功耗约为 7W，而 CPO 在每个模块约为 3W 的情况下可实现类似或更好的性能。除了降低功耗外，通过在 ASIC 周围分布光学元件，还可以实现更好的热管理，优化散热并提高整体系统效率。

随着数据传输速率扩展到 1.6Tbps 或更高，光学器件与 ASICS 直接集成所带来的更大通道密度和更好的信号完整性，对于超大规模数据中心、人工智能 (AI) 和高性能计算 (HPC) 是不可或缺的。这些优势使 CPO 成为下一代高速网络环境的理想解决方案，在这些环境中，能效和带宽可扩展性至关重要。

 

SENKO 在向 CPO 过渡中的作用

SENKO Advanced Components 通过开发创新的光连接解决方案，应对光纤管理、密度和可靠性方面的挑战，在推动向共封装光学技术过渡方面发挥了关键作用。

SENKO 参与了各种市场标准组织，如 IEEE、IEC 和 TIA，以及 QSFP-DD 和 OSFP MSA 等联盟，以更好地了解市场趋势并做出贡献。此外，SENKO 还通过参与全球公认的论坛（如光互通论坛 (OIF) 和 IOWN 全球论坛），为行业内主要成员的教育做出贡献。

通过这些行业合作，SENKO 率先推出了全球首款超小型连接器 (VSFF)，如 CS、SN 和 SN-MT 连接器，为提高光纤连接器密度奠定了基础。进一步开发的金属 PIC 连接器 (MPC) 使光纤更接近芯片，而 ELSFP 主机和模块连接器则实现了外部安装激光源，从而显著提高了 CPO 架构的热性能和长期可靠性。

随着共封装光学技术的不断发展，SENKO 始终站在创新的最前沿，提供重要的光连接解决方案，实现向高效、可扩展网络架构的过渡。

结论

从早期的可插拔光学器件过渡到共封装光学器件，代表了光网络的重大发展。随着数据传输速率的不断飙升，传统收发器架构在能效和性能方面面临着越来越多的限制。CPO 提供了一种前景广阔的解决方案，可为未来的网络应用提供前所未有的带宽和能效。在 SENKO 等公司的引领下，光互连技术不断创新，整个行业已为迎接下一代高速连接做好了充分准备。