Interconexões ópticas para centros de dados de IA: de módulos ópticos ligáveis a ópticas co-pacotadas

Interligações ópticas para centros de dados de IAsão ligações de dados de alta velocidade que usam luz para mover informações entre GPUs, switches, racks e sistemas de data-center.Eles também precisam de banda larga, com baixa latência e com eficiência energética, o movimento de dados através de muitos dispositivos.

Nos últimos anos, a maioria das discussões sobre infraestrutura de IA centrou-se nas GPUs..Mas um cluster de GPU não é apenas uma pilha de aceleradores, é um sistema de computação distribuído, e os sistemas distribuídos são limitados não só pela velocidade que cada processador pode calcular,Mas também pela rapidez com que os dados podem ser movidos entre processadores.

Quando milhares de GPUs trabalham juntas, a interconexão torna-se parte do próprio sistema de computação.aceleradores caros gastam mais tempo esperando e menos tempo computaçãoNesse sentido, a interconexão óptica não é um tópico de rede periférica. É uma das camadas físicas que determina se grandes sistemas de IA podem usar sua computação instalada de forma eficaz.

O treinamento de IA é o lugar mais fácil para ver o problema. Um modelo grande pode conter um número enorme de parâmetros, muito além do que uma única GPU pode manter ou processar eficientemente.A carga de trabalho é dividida entre muitos aceleradoresCada GPU calcula uma parte da tarefa e, em seguida, troca resultados intermediários com outras GPUs. Essa troca pode acontecer repetidamente durante o treinamento, criando tráfego intenso leste-oeste dentro do cluster de IA.

Em uma geração anterior de aplicações de IA, era razoável imaginar uma consulta sendo tratada por um pequeno número de GPUs.A inferência moderna está se movendo para um raciocínio mais complexo, contexto mais longo, recuperação, uso de ferramentas, planejamento e fluxos de trabalho agentes.O resultado é que a inferência também pode tornar-se uma carga de trabalho sensível à interligação, especialmente quando a implantação serve a muitos utilizadores em escala.

A lição prática é simples: uma vez que as cargas de trabalho de IA exigem muitos processadores para agir como um único sistema,Largura de banda de interconexão da GPUtorna-se parte da equação de desempenho.

O treinamento e a inferência exercem diferentes pressões sobre a rede, mas ambos dependem do movimento de dados.

Durante o treinamento, as GPUs trocam gradientes, ativações, parâmetros e dados intermediários.A sincronização e o intercâmbio de dados tornam-se mais críticosDurante a inferência, a pressão depende do projeto da carga de trabalho.e execução agente pode aumentar a comunicação entre nós de computação, sistemas de armazenamento e grupos de aceleradores.

É por isso que as interconexões ópticas se tornaram centrais para a arquitetura de data centers de IA. O desafio não é mais apenas como construir chips mais rápidos.É também como conectar esses chips de uma forma que mantenha a largura de banda alta, distância gerenciável, latência baixa e consumo de energia sob controle.

Para caminhos elétricos muito curtos dentro de um servidor, chassi ou gabinete bem integrado, o cobre pode ser eficiente, útil e econômico.O problema surge quando a mesma abordagem baseada em cobre é empurrada para taxas de faixa mais altas, ligações mais longas e topologias de cluster maiores.

A alta velocidade, as ligações de cobre enfrentam três restrições conectadas: integridade do sinal, alcance e potência.O cobre passivo é tipicamente limitado a ligações curtasAs soluções de cobre ativo podem ampliar o alcance adicionando eletrônicos, mas esses eletrônicos adicionam potência, calor, custo e complexidade de design.

A tecnologia SerDes permitiu interfaces elétricas de alta velocidade, mas as taxas de sinalização mais altas tornam as ligações de cobre cada vez mais sensíveis à perda, reflexão, transmissão e complexidade de equalização.À medida que os sistemas de IA se movem para faixas elétricas mais rápidas, o alcance efectivo do cobre torna-se mais dependente do produto e da arquitetura.

Isto não significa que o cobre desapareça, mas que o cobre seja cada vez mais utilizado onde a sua força ainda corresponde à distância física: caminhos elétricos curtos e rigorosamente controlados.Uma vez que a ligação se move para além de alguns metros, ou uma vez que muitos links devem operar densamente em um sistema em escala de rack ou em escala de cluster, os links ópticos tornam-se mais atraentes.

A distinção mais importante não é “cobre versus fibra” no abstrato. A verdadeira distinção é a distância do link e a camada do sistema.

Dentro de um gabinete, GPUs e chips de comutação podem se comunicar através de caminhos elétricos muito curtos.Muitas ligações internas podem permanecer elétricas porque a distância física é curtaMas as ligações rack-to-rack, cabinet-to-cabinet e data-center-scale criam um problema diferente.e o custo da perda de sinal torna-se muito mais visível no nível do sistema.

A fibra torna-se convincente quando a arquitetura requer alta largura de banda em conexões mais longas ou mais distribuídas.

A potência de interconexão não é apenas um item de linha em uma especificação de componente. Na escala do data center AI, milhares ou milhões de faixas de alta velocidade podem transformar a potência de ligação em uma grande restrição de projeto.Enlaces de cobre activo, retimers, equalização e gestão térmica todos adicionar pressão para o sistema.

A questão de engenharia final não é apenas se um link pode funcionar, é se esse link pode funcionar em escala, dentro da potência e do envelope térmico de uma instalação de IA densa.Esta é uma das razões pelas quais as interconexões ópticas passaram de um tema de rede para um tema de infraestrutura de IA.

Interconexão de cobre versus fibra em centros de dados de IA

As ligações de fibra óptica usam luz em vez de corrente elétrica para transportar informações.Imunidade à interferência eletromagnética, e melhor adequação para ligações densas de alta velocidade a longo prazo.

O valor da fibra é especialmente claro quando o sistema deve conectar vários racks, vários armários ou vários data halls.Os sinais ópticos podem viajar muito mais longe, mantendo altas taxas de transmissão, tornando a fibra um ajuste natural para aglomerados de IA distribuídos.

WDM, ou multiplexagem por divisão de comprimento de onda, permite que vários comprimentos de onda ópticos viajem através da mesma fibra ao mesmo tempo.WDM transforma uma fibra em vários canais ópticos paralelos.

Esta é uma razão para os links ópticos escalarem de forma diferente dos links de cobre.Os sistemas ópticos podem aumentar a capacidade combinando canais de comprimento de onda, formatos de modulação mais elevados e componentes ópticos mais rápidos.

Transmissão WDM de vários comprimentos de onda numa única fibra

A escolha de engenharia correta depende da distância, largura de banda, custo, manutenção e design térmico.A fibra torna-se cada vez mais importante à medida que os clusters de IA se expandem para fora.

Aum transceptor óptico ligávelé um módulo que converte sinais elétricos em sinais ópticos e sinais ópticos de volta em sinais elétricos.O outro lado liga-se à fibra óptica.

Nos centros de dados de IA, os módulos ópticos ligáveis são especialmente importantes para ligações entre armários, racks e switches.Eles não são geralmente a tecnologia principal para cada link curto dentro de um gabinete GPUEsta distinção é importante porque evita um mal-entendido comum: os módulos ópticos não substituem automaticamente toda a fiação interna da GPU.

Dentro de um gabinete de GPU de alta densidade, a distância entre GPUs, switches e placas pode ser de apenas centímetros a um pequeno número de metros.especialmente quando o sistema é concebido como uma unidade integrada.

Quando o tráfego sai do armário e se move para outro rack, outro interruptor ou outra sala, os requisitos de ligação mudam.e os módulos ópticos tornam-se mais atraentes.

Uma maneira útil de pensar sobre a hierarquia é:

A cadeia de demanda é simples. Mais GPUs exigem mais sistemas. Mais sistemas exigem mais gabinetes. Mais gabinetes exigem mais interconexão de alta velocidade entre gabinetes e switches.À medida que o número destes elos aumenta, a procura de módulos ópticos aumenta.

É por isso que os transceptores ópticos se tornaram intimamente ligados ao crescimento da infraestrutura de IA.É valioso porque permite a rede física que permite grandes clusters de GPU operar como um único sistema.

Um transceptor óptico conectável parece simples por fora, mas internamente combina óptica, eletrônica, semicondutores, embalagem e alinhamento de precisão.Modulador, fotodetector, DSP e sistema de acoplamento óptico.

Dentro de um transceptor óptico ligável

O diodo laser fornece a fonte de luz para o sinal óptico. Ele não necessariamente transporta os dados por si mesmo. Em vez disso, ele produz um portador óptico estável que pode ser modulado.

O silício é excelente para a lógica digital, mas não é um emissor de luz eficiente.InPouGaAs, porque estes materiais são muito mais adequados para gerar luz.

Vários tipos de laser aparecem em módulos ópticos e sistemas relacionados:

A mudança da óptica pluggable tradicional para a fotônica de silício e CPO muda o papel do laser.No estilo CPO, o laser pode ficar fora do pacote como uma fonte de luz externa, enquanto a modulação ocorre dentro do chip de fotônica de silício.

O modulador é o componente que transforma um portador óptico em branco num sinal transportador de dados.Ele toma o fluxo de dados elétricos e muda o sinal óptico para que uns e zeros possam ser representados pela intensidade da luz ou comportamento de fase.

Duas abordagens importantes de modulação sãoEAMeMZI.

Um modulador de absorção de eletricidade muda a intensidade com que um material absorve luz quando a tensão é aplicada.que é amplamente utilizado em módulos ópticos convencionais de alta velocidade.

Um modulador de interferômetro Mach-Zehnder funciona de forma diferente, divide a luz em dois caminhos, muda a fase de um caminho e depois recombina a luz.o sinal recombinado pode tornar-se mais forte ou mais fracoEsta abordagem é importante na fotônica do silício porque pode ser implementada usando estruturas de guias de onda de silício.

No extremo receptor, o sinal óptico deve ser convertido de volta num sinal elétrico.

O fotodetector utiliza o efeito fotoelétrico: os fótons que entram excitam os portadores no material do semicondutor, criando corrente.gerar corrente suficiente a partir de potência óptica fraca, e mantenha o barulho baixo.

Três parâmetros são especialmente importantes:

Na fotônica do silício, o germânio é frequentemente usado para fotodetecção porque o próprio silício não é eficaz para absorver comprimentos de onda comuns de telecomunicações, como 1310 nm e 1550 nm.Este é um exemplo de como a fotônica do silício ainda depende de uma integração cuidadosa dos materiais, não só de silício puro.

ODSPÉ o motor de processamento de sinal digital dentro de muitos módulos ópticos de alta velocidade. Ele ajuda a codificar, equalizar, recuperar e limpar o sinal.

Em alta velocidade, a ligação óptica não é apenas o envio de simples pulsos de ligação e de desligação.PAM4O PAM4 melhora a eficiência da largura de banda, mas também torna o sinal mais sensível ao ruído e à distorção.O DSP ajuda a recuperar os dados pretendidos desse sinal imperfeito.

O roteiro de velocidade do módulo óptico passou de 400G para 800G, com implantação de 1.6T e projetos de taxa mais alta empurrando a indústria para pistas elétricas e ópticas mais rápidas.A arquitetura exata depende do projeto do móduloO número de pistas, o esquema de modulação e os requisitos do sistema, mas a tendência é clara: cada geração coloca mais pressão sobre o DSP, a óptica, a embalagem e o processo de teste.

A última função crítica é o acoplamento óptico. A luz gerada ou processada em um chip deve entrar na fibra com alta precisão.Então o acoplamento é um problema de alinhamento em escala de micrômetros.

Duas abordagens comuns são a acoplagem de botões e a acoplagem de grades.

Acoplamento de traseiraPode ser eficiente, mas o alinhamento é exigente.Acoplamento de grelhautiliza uma estrutura de padrão na superfície do chip para redirecionar a luz para dentro ou para fora de um guia de ondas. Pode fornecer mais tolerância de alinhamento em alguns projetos,Mas também introduz considerações de comprimento de onda e eficiência.

Na escala de produção, o desafio não é simplesmente demonstrar o acoplamento óptico uma vez. O desafio é fazê-lo repetidamente, de forma confiável e economicamente em grandes volumes.

Um módulo óptico pode ser entendido como um sistema de tradução bidirecional. Ao transmitir, ele converte dados elétricos em dados ópticos. Ao receber, ele converte dados óticos de volta em dados elétricos.

Fluxo de sinal elétrico-óptico-elétrico

Na direção de transmissão, a GPU ou switch ASIC envia um sinal elétrico em direção ao módulo óptico.O modulador impõe a informação sobre a luz da fonte de laserA óptica de acoplamento alinha a luz na fibra.

Na direção de recepção, a luz sai da fibra e é direcionada para o fotodetector. O fotodetector converte o sinal óptico em corrente.,e envia um sinal elétrico utilizável de volta para o sistema.

Esta conversão elétrica-óptica-elétrica é a base das interconexões ópticas ligáveis.

Os módulos ópticos combinam dois mundos de semicondutores que não se fundem naturalmente.

O primeiro é o mundo digital de silício. Os DSPs são ICs baseados em silício. Eles dependem de design avançado CMOS, processamento de sinal digital e interfaces elétricas de alta velocidade.

O segundo é o mundo óptico de semicondutores compostos. Os lasers, muitos moduladores e alguns fotodetectores dependem de materiais como InP e GaAs.modular, ou detectar a luz de forma eficiente de formas que o silício não pode.

Silicon DSP versus InP Optical Chip Manufacturing

Um DSP é basicamente um chip digital. Ele lida com símbolos, codificação, correção, equalização e recuperação de sinal. Suas barreiras são a complexidade algorítmica, design de sinal misturado de alta velocidade,e implementação avançada de silício.

Isto é mais próximo do mundo das CPUs, GPUs, switches e ASICs de rede do que do mundo da fabricação a laser.e parceiros de fabricação são, portanto, diferentes daqueles utilizados para dispositivos ópticos de semicondutores compostos.

Os dispositivos ópticos InP e GaAs pertencem a um ecossistema de processo diferente.E o desempenho óptico depende muito da epitaxia, controlo de defeitos e estrutura do dispositivo.

Uma fundição de silício líder não é automaticamente um fabricante líder de laser InP. Os equipamentos, receitas, conhecimentos de materiais e desafios de rendimento são diferentes.Esta é uma das razões pelas quais as cadeias de fornecimento de interconexão óptica são mais distribuídas do que as cadeias de fornecimento de GPU.

Para os lasers baseados em InP, a qualidade do material é crítica porque os defeitos podem afetar o dispositivo óptico cultivado acima dele.

Epitaxia é o processo de crescimento de camadas funcionais no substrato. Em dispositivos a laser, essas camadas podem incluir estruturas de poço quântico, onde elétrons e buracos se recombinam para emitir fótons.Espessura da camadaA sua composição e dopagem devem ser rigorosamente controladas, pois pequenos desvios podem alterar o comprimento de onda, reduzir a eficiência ou prejudicar a fiabilidade.

É por isso que a fabricação de semicondutores compostos não é simplesmente a fabricação de chips com um material diferente. É uma disciplina especializada de fabricação de dispositivos ópticos.

PIC de fotônica de silícioA tecnologia usa estruturas baseadas em silício para guiar, modular, dividir, combinar e detectar a luz em um chip integrado.É importante porque aproxima as funções ópticas do mundo da fabricação e embalagem de eletrónica avançada..

Um PIC de fotônica de silício não significa que todas as funções ópticas sejam feitas apenas de silício.Mas o silício não é uma fonte de luz eficiente.Por conseguinte, os lasers III-V externos ou integrados separadamente continuam a ser importantes.

A fotônica do silício geralmente usa SOI, ou silício-em-isolador, como plataforma.O alto contraste de índice de refração entre o silício e o dióxido de silício ajuda a confinar a luz dentro de guias de onda de silício compactos.

Esses guias de onda agem como fios ópticos no chip. Eles direcionam a luz entre moduladores, divisores, acopladores, detectores e outras estruturas ópticas.

O silício é útil para manipular a luz, mas é ineficiente como material de laser.É por isso que os sistemas fotônicos de silício dependem frequentemente de fontes de laser baseadas em InP.

Esta divisão de trabalho é fundamental para a arquitetura CPO. O PIC de fotônica de silício pode se sentar perto do ASIC e lidar com orientação de ondas, modulação e detecção.O laser pode permanecer fora da embalagem como uma fonte de luz externa, alimentando a luz contínua no chip fotónico.

Ópticas em embalagem conjunta, ouCPO, move as funções ópticas mais perto do switch ASIC, arquitetura de computação adjacente à GPU ou eletrônica de nível de pacote.Em vez de colocar todas as funções de conversão óptica em um módulo pluggable no fundo de um sistema, CPO integra motores ópticos muito mais perto do chip.

NVIDIA descreve sua abordagem de comutação CPOcomo substituir transceptores ligáveis por fotônica de silício no mesmo pacote que o ASIC.A Broadcom descreve similarmente sua arquitetura de switch CPO Ethernet como integrando motores ópticos em um pacote comum com o switchO objectivo da engenharia é encurtar a distância elétrica, reduzir a carga da sinalização elétrica de alta velocidade e melhorar a eficiência energética em alta densidade de largura de banda.

Uma arquitetura simplificada de CPO inclui quatro blocos principais:

Arquitetura CPO com Silicon Photonics PIC e Fonte Laser Externa

A mudança arquitetônica é a localização da interface óptica. Em um módulo ligável, sinais elétricos viajam do chip ou placa para o módulo.a interface óptica se aproxima do pacote ASICEsse caminho elétrico mais curto é a principal razão pela qual o CPO é atraente para redes de IA de alta densidade.

A CPO não elimina os lasers, mas muda onde eles se sentam e o que fazem.

Fontes de laser externas podem fornecer luz contínua ao motor de fotônica de silício, permanecendo fora da parte mais quente e complexa do pacote.Isto ajuda com a manutenção e design térmicoSe o laser for mantido fora do pacote, pode ser tratado como uma fonte de energia óptica substituível, em vez de uma parte inseparável do pacote ASIC.

A fonte de laser ainda é comumente baseada em materiais III-V, como InP. A fotônica de silício pode trazer roteamento óptico e modulação perto do ASIC, mas ainda precisa de uma fonte de luz adequada.

A CPO não deve ser entendida como um substituto universal para as ópticas plugáveis.

O futuro mais realista é a coexistência. A óptica plugável continuará a ser importante em muitos links de data centers. A CPO crescerá onde a densidade de largura de banda e a pressão de energia elétrica são mais severas.

O maior fator de engenharia para a CPO não é que seja “nova”. É que a distância elétrica de alta velocidade se torna cada vez mais cara à medida que a densidade de largura de banda aumenta.Movendo a conversão óptica mais perto do ASIC reduz o comprimento do caminho elétrico mais difícil.

Isto pode reduzir a necessidade de retiming elétrico complexo, melhorar a integridade do sinal, menor potência de ligação e apoiar sistemas de comutação mais densos.A CPO também aumenta a importância das embalagens ópticas, estratégia da fonte de laser, design térmico e complexidade do teste.

Uma arquitetura óptica conectável mantém o módulo fisicamente separado do ASIC. O sinal elétrico deve viajar através da placa para chegar ao módulo.Essa distância requer um design cuidadoso do canal e, muitas vezes, condicionamento ativo do sinal..

A CPO muda este equilíbrio. colocando motores ópticos perto do ASIC, reduz a distância elétrica antes da conversão em luz.onde a escala de distância é mais favorável.

Os valores de desempenho do CPO comunicados pelo fornecedor são específicos do produto e devem ser interpretados no contexto de cada arquitetura de interruptor.Os materiais públicos da CPO da NVIDIA descrevem uma melhor resiliência da rede e um tempo de execução sustentado da aplicação em comparação com projetos baseados em transceptores ligáveis.A Broadcom afirma que o seu Tomahawk 6 Davisson CPO EthernetO sistema permite uma capacidade de comutação de 102,4 Tbps e reduz o consumo de energia da interligação óptica em 70% em comparação com as soluções tradicionais ligáveis.

Estas alegações são sinais importantes, mas não devem ser generalizadas para “todos os sistemas CPO proporcionam sempre o mesmo benefício”.topologia de ligação, projeto térmico e ambiente de implantação.

As interconexões ópticas dependem de uma cadeia de tecnologias especializadas.

A cadeia de abastecimento pode ser entendida em camadas:

Os substratos de semicondutores compostos são o ponto de partida para muitos dispositivos ópticos.InP e GaAs são usados porque suas propriedades materiais suportam a geração de luz e detecção de maneiras que o silício não pode.

Substratos de alta qualidade são essenciais porque os defeitos podem se propagar para camadas de dispositivos e reduzir o desempenho ou a confiabilidade.Isto é importante porque os módulos de alta velocidade e as fontes de luz CPO requerem uma luz estável, desempenho óptico repetível.

Os wafers SOI são importantes para a fotônica do silício porque fornecem a plataforma para guias de onda ópticos compactos e estruturas fotônicas integradas.Mas eles são uma entrada fundamental.

A importância da SOI aumenta à medida que a fotônica de silício se move de dispositivos ópticos especializados para arquiteturas de interconexão de data centers de alto volume.

A camada de IC digital permanece essencial. Mesmo que a CPO reduza o papel de longos caminhos elétricos, os sistemas ópticos ainda precisam de ICs de driver, lógica de controle e inteligência de processamento de sinal.De potência superior a 1000 WEm CPO, algumas funções de processamento de sinal podem ser simplificadas, mas a coordenação elétrica-fotônica continua a ser crítica.

A CPO é muitas vezes descrita como uma tecnologia óptica, mas também é uma tecnologia de embalagem.e caminho térmico devem trabalhar juntos como um sistema.

Os engenheiros devem validar o desempenho óptico e elétrico: potência óptica, perda de acoplamento, comportamento de modulação, sensibilidade do receptor,integridade do sinalEm escala, isso torna a embalagem e os testes tão importantes quanto o design do chip.

Os dados do mercado mostram por que a capacidade de interconexão óptica tornou-se estrategicamente importante, mas o caso de engenharia ainda depende da densidade de largura de banda, orçamento de energia, alcance, viabilidade de embalagem,e fiabilidade do sistemaAs previsões podem indicar a pressão da procura, mas não provam que todas as arquiteturas ópticas irão escalar à mesma velocidade.

A LightCounting informou que as vendas de transceptores ópticos e produtos conexosO crescimento reflete a forte demanda da implantação de infraestrutura de data-center e IA, especialmente de óptica Ethernet de alta velocidade e produtos relacionados.

Isto não significa que todas as categorias de módulos ópticos cresçam da mesma forma, mas mostra que a fronteira óptico-elétrica tornou-se uma importante área de investimento em infra-estruturas à medida que os clusters de IA se expandem.

A Goldman Sachs Research prevêque o mercado total endereçável de redes de IA poderia aumentar nove vezes para 154 bilhões de dólares até 2028, com a CPO contribuindo com uma grande parte dessa oportunidade.Tais valores são melhor tratados como estimativas de mercado baseadas em cenários, em vez de prova direta de que todas as arquiteturas CPO serão adotadas no mesmo ritmo.

A conclusão da engenharia é mais importante do que o número de cabeçalho: à medida que os sistemas de IA se tornam mais densos e mais distribuídos, o valor da camada de interconexão aumenta.Laser externo, módulos ópticos, fibras e embalagens tornam-se cada vez mais importantes porque estão diretamente no caminho do movimento de dados da IA.

As interconexões ópticas são importantes porque os clusters de IA são sistemas distribuídos.

O cobre continua a ser útil para caminhos elétricos curtos e controlados, mas torna-se mais difícil de dimensionar em ligações de alta velocidade mais longas.e escala de capacidade baseada em WDM.

Os módulos ópticos ligáveis ainda são fundamentais para a rede de data centers. Eles fornecem uma maneira flexível e útil de conectar racks, switches e sistemas.Não desaparecerão simplesmente porque a CPO está a surgir..

A CPO é uma mudança arquitetônica, não apenas um módulo óptico menor.Seu valor é mais forte onde a densidade de largura de banda e pressão de potência são mais severas.

A fotónica do silício é uma ponte entre a electrónica e a óptica, mas não elimina a necessidade de fontes luminosas de semicondutores compostos.embalagem, e os testes continuam a fazer parte do sistema.

A cadeia de fornecimento de interconexão óptica é distribuída, não há uma única camada de tecnologia que determine o sucesso, materiais, epitaxia, lasers, DSPs, fotônica de silício, embalagens, testes, módulos,e infra-estrutura de fibra todos têm que escalar juntos.

As interconexões ópticas são ligações de dados de alta velocidade que usam a luz para mover informações entre GPUs, switches, racks e sistemas de data-center.Eles ajudam os clusters de IA a trocar dados em distâncias mais longas e larguras de banda maiores do que o cobre pode suportar de forma eficiente em escala.

A fibra não está a substituir o cobre em todos os lugares. O cobre continua a ser útil para ligações internas curtas. A fibra torna-se mais atraente para rack-to-rack, switch-to-switch,e ligações em escala de aglomerados, porque proporciona um alcance mais longo, alta largura de banda, imunidade EMI e melhor escalabilidade através de multiplexação óptica.

Um transceptor óptico ligável normalmente inclui uma fonte de laser, modulador, fotodetector, DSP e componentes de acoplamento óptico.Estas peças convertem sinais elétricos em sinais ópticos para transmissão de fibras, depois converter sinais ópticos recebidos de volta em dados elétricos.

A óptica pluggable é um módulo substituível instalado na borda do sistema.enquanto o CPO tem como alvo caminhos elétricos mais curtos, maior densidade de largura de banda e menor pressão de potência em links selecionados de alta densidade.

A fotônica do silício pode guiar, dividir, modular e detectar a luz, mas o silício é ineficiente como fonte de luz.especialmente em arquiteturas onde um PIC de fotônica de silício lida com modulação e roteamento enquanto um laser externo fornece luz contínua.

É improvável que a CPO substitua a óptica plugável em todos os links de data center.O CPO é adequado para integração óptica adjacente a chips de alta densidade ou a nível de interruptor, enquanto as ópticas ligáveis continuam úteis para muitas interconexões de rack, switch e data center.