此外，近年來(lái)以硅光為代表的光子集成技術(shù)有了長(cháng)足的積累和發(fā)展，使得大規模的光電集成越來(lái)越具備產(chǎn)業(yè)化條件。因此，光電合封技術(shù)也具有了產(chǎn)業(yè)化可行性。
今日，在由CIOE中國光博會(huì )與C114通信網(wǎng)聯(lián)合推出的“2023中國光通信高質(zhì)量發(fā)展論壇”系列“數據中心光互聯(lián)技術(shù)研討會(huì )”上，京東光互聯(lián)架構師陳琤介紹了光電合封技術(shù)的特點(diǎn)以及在數據中心領(lǐng)域的應用前景等。
光電合封技術(shù)三大優(yōu)勢
陳琤指出，光電合封技術(shù)具有三大優(yōu)勢：一是信號完整性。由于光收發(fā)器件和ASIC芯片封裝在一起，極大地縮短板端電信號傳輸距離，減少對信號的補償，不但提高了信號傳輸質(zhì)量，同時(shí)也使得PCB版的layout布局更為靈活。
二是高集成度。單芯片的交換帶寬已經(jīng)來(lái)到25.6T和51.2T，對設備的尺寸和集成度提出進(jìn)一步要求。另外，光電合封意味著(zhù)直接將光信號從合封芯片引到面板上，能夠提高設備面板的連接密度。
三是低成本。如果采用成熟的CMOS工藝實(shí)現光學(xué)器件和電學(xué)器件的集成，將帶來(lái)可觀(guān)的成本節約。另外光電合封的系統功耗也會(huì )遠小于分立可插拔式的架構。
光電合封在DCN中的應用前景
展望可見(jiàn)的未來(lái)，112G SerDes即將到來(lái)，51.2T和102.4T交換容量的交換節點(diǎn)，將給可插拔模塊的應用帶來(lái)挑戰。交換芯片到面板的高密度電信號傳輸將變得十分困難，光電合封技術(shù)或將發(fā)揮其優(yōu)勢。
那么究竟多高的速率下我們才必須采用光電合封技術(shù)呢?
陳琤表示，一般認為，當serdes傳輸速率發(fā)展到112G的時(shí)候，雖然通過(guò)對傳輸介質(zhì)優(yōu)化和信號完整性的補償，也能實(shí)現ASIC芯片到面板的電連接，但是在單芯片交換容量達到51.2T及以上的時(shí)候，大量的到面板的電連接將使得PCB layout設計變得十分具有挑戰性。此時(shí)，光電合封將體現出足夠的優(yōu)勢。
結合數據中心網(wǎng)絡(luò )架構的演進(jìn)情況，光電混合封裝將有可能在下一代的112G serdes架構中投入使用，在高密度的交換節點(diǎn)采用光電合封的形式，在spine層甚至是leaf層取代傳統的可插拔式光連接方案。
當然，光電合封的產(chǎn)業(yè)化也面臨著(zhù)諸多挑戰。由于不可熱插拔的內置結構，光電合封的可靠性要比光模塊的可靠性高一到兩個(gè)數量級，才能保障整個(gè)系統的可用性。另外，大規模的光電集成還會(huì )帶來(lái)高密度光纖連接的管理問(wèn)題，散熱管理問(wèn)題以及封裝測試的良率問(wèn)題。因此，光電合封技術(shù)真正投入實(shí)際使用，還需要產(chǎn)業(yè)界進(jìn)一步的摸索和實(shí)踐。
