ICC訊  近期，業(yè)界對(duì)共封裝光學(xué)(CPO)技術(shù)的關(guān)注度持續(xù)升溫。CPO技術(shù)有望解決傳統(tǒng)AI互連在成本、功耗和帶寬密度等方面面臨的重大挑戰(zhàn)。隨著AI集群規(guī)模擴(kuò)大和復(fù)雜度提升，傳統(tǒng)可插拔光模塊在功耗和成本方面已接近極限。

  Broadcom在解決復(fù)雜技術(shù)挑戰(zhàn)方面具有豐富經(jīng)驗(yàn)，包括推動(dòng)CPO技術(shù)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。事實(shí)上，Broadcom已在以太網(wǎng)交換系統(tǒng)CPO技術(shù)領(lǐng)域取得多項(xiàng)行業(yè)首創(chuàng)成就。在OFC展會(huì)上，Broadcom展示面向AI基礎(chǔ)設(shè)施的一系列尖端技術(shù)和產(chǎn)品解決方案，包括集成Bailly光學(xué)引擎與XPU的共封裝方案。Broadcom成為業(yè)界首個(gè)展示6.4Tbps光學(xué)引擎與定制加速器集成的企業(yè)，為AI服務(wù)器高帶寬、遠(yuǎn)距離擴(kuò)展互連鋪平道路。

  Broadcom CPO規(guī)模化之路：創(chuàng)紀(jì)錄的技術(shù)突破

  XPU-CPO是Broadcom在該領(lǐng)域長(zhǎng)期技術(shù)領(lǐng)先的最新成果。例如，Broadcom于2023年率先展示并量產(chǎn)了集成3.2Tbps光學(xué)引擎的Tomahawk 4-Humboldt全功能CPO交換機(jī)。基于此成功經(jīng)驗(yàn)，公司在2024年推出Tomahawk 5-Bailly，將共封裝通道數(shù)從128提升至512，每個(gè)光學(xué)引擎密度達(dá)到6.4Tbps，至今保持行業(yè)最高記錄。在此過(guò)程中，Broadcom持續(xù)公開技術(shù)進(jìn)展以推動(dòng)行業(yè)對(duì)這一基礎(chǔ)技術(shù)的投入。圖1展示了自2021年公布計(jì)劃以來(lái)的CPO技術(shù)演進(jìn)路線。

圖1：Broadcom CPO里程碑發(fā)展史

  此外，Broadcom率先開發(fā)了CPO后端組裝與測(cè)試的自動(dòng)化制造方案，目前TH5-Bailly已實(shí)現(xiàn)月度量產(chǎn)規(guī)模。圖2a展示了可直接從交換機(jī)供應(yīng)商處采購(gòu)的商業(yè)化TH5-Bailly交換系統(tǒng)實(shí)例。

  圖3a、3b、3c分別展示了Broadcom實(shí)驗(yàn)室中的三種系統(tǒng)配置：(a)采用800Gbps DSP可插拔模塊，(b)采用800Gbps LPO可插拔模塊，(c)采用Bailly CPO方案。經(jīng)測(cè)試對(duì)比發(fā)現(xiàn)：

  - 在最高環(huán)境溫度下，CPO方案的光互連功耗比標(biāo)準(zhǔn)可插拔系統(tǒng)降低3.5倍以上，系統(tǒng)總功耗降低40%

  - 與LPO方案相比，CPO系統(tǒng)功耗仍降低25%

  - 值得注意的是，這些功耗優(yōu)勢(shì)是通過(guò)成熟量產(chǎn)的Mach-Zehnder調(diào)制器實(shí)現(xiàn)的

  在功耗優(yōu)勢(shì)之外，Broadcom在性能裕度方面也取得顯著進(jìn)展。圖4展示了TH5-Bailly系統(tǒng)全部512通道的最新誤碼率曲線，這些生產(chǎn)數(shù)據(jù)充分證明了Broadcom高度集成的光學(xué)解決方案具備優(yōu)異的性能裕度。通過(guò)制造過(guò)程中的TP1/TP4鏈路驗(yàn)證以及生產(chǎn)測(cè)試中的后FEC流量特性分析，該性能表現(xiàn)已具備規(guī)模化部署條件。

圖4：典型誤碼率曲線

  在聚焦擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)CPO部署的同時(shí)，Broadcom也在推進(jìn)高密度光學(xué)引擎與XPU的共封裝研發(fā)。圖5展示的XPU-CPO設(shè)備將光學(xué)引擎與2.5D XPU封裝集成，該平臺(tái)具有高度可擴(kuò)展性，支持在基板邊緣集成多個(gè)6.4Tbps至12.8Tbps的光學(xué)引擎。Broadcom的高密度CPO光學(xué)引擎能夠匹配100G/200G SerDes的帶寬能力，實(shí)現(xiàn)比現(xiàn)有銅互連更大規(guī)模的集群構(gòu)建。

圖5：XPU-CPO方案

  在OFC展會(huì)上，Broadcom通過(guò)技術(shù)演講和超過(guò)15個(gè)合作伙伴展位的聯(lián)合演示，展示這些創(chuàng)新技術(shù)。Broadcom期待與您探討光網(wǎng)絡(luò)與通信領(lǐng)域的最新進(jìn)展，以及如何助力您的業(yè)務(wù)取得成功。

原文：https://www.broadcom.com/blog/ahead-of-ofc-broadcom-s-progress-towards-scaling-co-packaged-optics