數據中心行業正在經歷一輪光學基礎設施創新熱潮，特別是在光電共封裝(CPO)領域。雖然這項技術問世已久，但人工智能的爆發式增長及其對配套網絡基礎設施的需求，促使數據中心快速演進，以滿足更高的數據處理能力和速度要求，進而支持日益龐大的人工智能模型。CPO技術被視為支持AI驅動型增長的下一個重要浪潮，因為這項技術能夠實現網絡傳輸速度、處理密度和能源效率的大幅躍升，而這些正是滿足人工智能永無止境的數據處理需求所不可或缺的。

  CPO通過將光收發器與網絡(或處理)芯片近距離高效集成，縮短了兩者之間的電氣路徑長度。在速度和帶寬密切相關的場景中，這短短幾英寸的距離便足以帶來天壤之別。

  隨著數據中心運營商尋求構建面向未來的基礎設施，擴展性也變得至關重要。以太網速度和交換帶寬往往每隔幾年就會翻一番，因此，為了跟上AI工具普及率和復雜化的增長步伐，博通等公司正在重新構想高性能交換機環境下光連接的設計和部署方式。康寧和博通在CPO光學連接領域的合作已持續數年。博通近期推出的Bailly系統，是業界首款完全基于CPO技術、傳輸速率達51.2 Tb/s的以太網交換機。康寧對Bailly系統的貢獻不僅在于提供光學組件，更在于我們在構建密集可靠的光纖部署架構方面積累的豐富經驗——隨著人工智能在數據中心領域的快速發展，這些經驗支撐正變得越來越不可或缺。

  CPO技術及其底層光學連接基礎設施代表著數據中心行業的一項重大突破，特別是在提升光學互連速度和密度方面，為規模日益龐大的人工智能集群提供必要支撐。

  Bailly系統的獨特優勢

  與依賴面板上可插拔光學配置的傳統交換機不同，Bailly系統將光學連接直接引入到交換機內部，使其更靠近機箱內部芯片的位置。通過將光學器件與電子元件更緊密地集成在一起，這種解決方案不僅顯著提升了互連速度和帶寬密度，還提高了功耗效率。Bailly系統采用完全集成的高容量設計，通過八個共封裝的硅光子光學引擎，實現了高達51.2 Tb/s的以太網交換帶寬，其中每個引擎能處理6.4 Tb/s的光學互連帶寬。

  該系統的核心是一個復雜的高密度光纖基礎設施，內部集成了康寧的高精度光纖陣列單元(FAU)、專用光纖和高密度連接器，確保光信號能夠以前所未有的精準度和可靠性直接連接至交換芯片。

  康寧如何實現精密傳輸與可靠交付

  Bailly系統的一個關鍵要求是將每根光纖以極高的精準度與光子集成電路(PIC)中對應的波導或通道對準。為了最大限度地減少插入損耗，必須嚴格控制光纖與芯片間的對準公差，而康寧的高精度光子級FAU恰好能夠滿足這一要求。實現這種精準度水平的大規模可靠交付難度極高，但康寧依托其深厚的專業知識和規模化運營優勢，完全有能力應對這一挑戰。

  CPO系統的整體可靠性對于這項技術的廣泛應用有著至關重要的意義，而康寧通過確保光纖基礎設施的穩健、可靠設計與部署，實現了這一目標。康寧提供的光纖線束包含所有“箱內”光學連接元件，涵蓋從連接光纖與芯片的FAU，到面板上的光連接器等全套元件。根據系統容量和光學結構的不同，單個CPO箱或系統可能需要部署成百上千根光纖，在這種情況下，每條光鏈路的可靠性就變得尤為重要。可以看出，在設計和部署CPO光纖基礎設施時，如何最大限度地提高可靠性并簡化大批量組裝流程是一個重要的考量因素——近幾個月，康寧與博通通過聯合發布白皮書和進行聯合演示等形式，充分展現了雙方在這一領域的共同專長。

  康寧持續提升光學基礎設施的性能和密度，為市場帶來新的CPO創新解決方案。例如，我們近期推出了專為高密度CPO系統優化的CPO FlexConnect?光纖，這種光纖能夠在短距離“箱內”部署中實現緊湊彎曲，同時有效避免可能造成光學性能劣化的多路徑干擾效應。

  隨著人工智能工作負載的復雜性和規模持續增長，傳統數據中心技術和架構將無法滿足帶寬、密度和能效方面的要求。通過將光學連接深度部署至數據中心交換設備和處理單元的核心位置，基于CPO技術的基礎設施將助力人工智能工作負載充分發揮潛力。康寧將繼續與博通等業界領先企業合作，在這個快速發展的領域保持領先優勢。

  本文作者：Benoit Fleury 康寧光通信CPO業務發展總監