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在(zai)今年的(de)(de)(de)(de)光(guang)纖(xian)通信(xin)會議（OFC）會議上，光(guang)電(dian)共封(feng)（CPO）成為芯片廠(chang)商的(de)(de)(de)(de)一(yi)大熱議話題(ti)，博通、Marvell介紹了各家(jia)的(de)(de)(de)(de)采(cai)用(yong)(yong)光(guang)電(dian)共封(feng)裝技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)(de)51.2Tbps的(de)(de)(de)(de)交換(huan)機芯片，思科也(ye)展(zhan)示了其CPO技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)(de)實現可(ke)行性原理，在(zai)光(guang)電(dian)共封(feng)技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)(de)支持下，一(yi)個交換(huan)機的(de)(de)(de)(de)新時代正(zheng)在(zai)來臨！這對于光(guang)電(dian)共封(feng)技(ji)術(shu)來說是(shi)一(yi)個很(hen)大的(de)(de)(de)(de)進步，也(ye)足以表明(ming)(ming)利用(yong)(yong)光(guang)來移動數(shu)據的(de)(de)(de)(de)前景確實是(shi)光(guang)明(ming)(ming)的(de)(de)(de)(de)。

這個(ge)賽道也成為了(le)芯片巨頭(tou)的新戰場。

光(guang)電共封迎來大的(de)推動(dong)力

這一波的(de)光電共(gong)封器件很大的(de)推動者是數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)中心的(de)公有云供應商，隨著AI/ML（人工智能/機(ji)器學習）、高(gao)分辨率視(shi)頻流和虛擬(ni)現實等更高(gao)帶寬應用的(de)出現，網絡(luo)流量(liang)持(chi)續增長，數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)中心網絡(luo)承受的(de)壓(ya)力(li)也在不斷增加(jia)，諸如谷歌、Meta、亞馬(ma)遜(xun)、微軟(ruan)或阿(a)里巴巴等，他們每家都部署了數(shu)(shu)(shu)萬臺交換機(ji)，而且正在推動數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)速(su)率從(cong)100GbE向(xiang)400GbE和800GbE更高(gao)速(su)的(de)數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)鏈路的(de)方向(xiang)發(fa)展(zhan)，這將消耗更多(duo)的(de)電力(li)來通過銅纜傳輸數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)。

作為(wei)交換(huan)機(ji)的(de)大腦(nao)——交換(huan)機(ji)芯片，在過(guo)去多年(nian)來(lai)主要有(you)兩大長期發展趨勢：

一(yi)，大約每兩年(nian)一(yi)次(ci)，交換(huan)機芯片的(de)(de)帶寬會翻一(yi)番，這也很(hen)好的(de)(de)遵循了摩爾定律。

二(er)，為了支(zhi)持(chi)總(zong)交(jiao)換機芯片(pian)帶寬的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加，Serdes的(de)(de)(de)(de)速度、數(shu)量和(he)功(gong)率(lv)也(ye)在隨之增(zeng)(zeng)加，SerDes的(de)(de)(de)(de)速度從(cong)10Gbit/sec增(zeng)(zeng)加到112Gbit/sec，芯片(pian)周圍的(de)(de)(de)(de)SerDes數(shu)量從(cong)64通道(dao)增(zeng)(zeng)加到51.2Tbps一代的(de)(de)(de)(de)512通道(dao)。SerDes功(gong)率(lv)成為系統總(zong)功(gong)率(lv)的(de)(de)(de)(de)很大一部(bu)分。

當下交換(huan)(huan)機(ji)之間所(suo)采用的(de)方(fang)案大(da)都是可(ke)插拔的(de)光(guang)學器件，雖(sui)然可(ke)以很容易(yi)地(di)更換(huan)(huan)或換(huan)(huan)成更高容量的(de)，但(dan)這(zhe)也意味著在交換(huan)(huan)機(ji)芯片(pian)和光(guang)學器件接口之間有(you)(you)幾英寸的(de)銅(tong)，而(er)且由于所(suo)需的(de)電氣和光(guang)學密度、熱問題和功耗(hao)，當前可(ke)插拔光(guang)學器件也面(mian)臨著容量難(nan)擴(kuo)展(zhan)的(de)制約。于是，業(ye)界開始探(tan)索提(ti)高數據中心效率的(de)新方(fang)法，光(guang)電共(gong)封（CPO）成為一個有(you)(you)利的(de)選擇！

光(guang)(guang)電共封(feng)(feng)裝（Co-PackagedOptics，簡稱CPO）是(shi)一(yi)種新(xin)型的(de)(de)(de)光(guang)(guang)電子集成技術，它(ta)將光(guang)(guang)學(xue)(xue)器件(jian)(jian)（如激光(guang)(guang)器、調制器、光(guang)(guang)接收(shou)器等）封(feng)(feng)裝在芯(xin)片(pian)級別上，直接與芯(xin)片(pian)內的(de)(de)(de)電路相集成，借助光(guang)(guang)互連(lian)以提(ti)高通(tong)信(xin)系(xi)統的(de)(de)(de)性(xing)能和功(gong)率(lv)效率(lv)。共同封(feng)(feng)裝光(guang)(guang)學(xue)(xue)器件(jian)(jian)的(de)(de)(de)一(yi)項關鍵創新(xin)是(shi)將光(guang)(guang)學(xue)(xue)器件(jian)(jian)移動到離SwitchASIC裸片(pian)足夠近的(de)(de)(de)位置，以便移除這個額外的(de)(de)(de)DSP（見下圖）。借助CPO，網絡交(jiao)換機系(xi)統中(zhong)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)接口從交(jiao)換機外殼前端(duan)的(de)(de)(de)可插拔模(mo)塊轉變為與交(jiao)換機芯(xin)片(pian)組(zu)裝在同一(yi)封(feng)(feng)裝中(zhong)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)模(mo)塊。

基于這種封裝(zhuang)模(mo)式，光電共封（CPO）技術(shu)的優勢盡(jin)顯(xian)：

增強性(xing)能：CPO可以將光(guang)(guang)學元件直(zhi)接嵌入芯(xin)片中，使得(de)光(guang)(guang)學元件與芯(xin)片內部電路的(de)距離更(geng)近，減小了(le)電信號的(de)延遲和失真(zhen)，提高(gao)了(le)通信系統的(de)性(xing)能。

節省(sheng)空間(jian)：CPO可以(yi)大(da)(da)大(da)(da)減小光模塊的(de)尺寸(cun)，尤其是在高密度數據中心(xin)環境下，可以(yi)將更(geng)多的(de)端口裝在相同大(da)(da)小的(de)機柜中。

降低(di)功耗(hao)：CPO可(ke)以減(jian)少(shao)能(neng)量轉換的(de)(de)步(bu)驟，從而(er)降低(di)了功耗(hao)。與(yu)傳統的(de)(de)光模塊相(xiang)比，CPO在相(xiang)同數據傳輸速率(lv)下可(ke)以減(jian)少(shao)約50%的(de)(de)功耗(hao)。

提(ti)高可(ke)靠性：CPO可(ke)以提(ti)高光學(xue)和(he)電子之間的互聯(lian)可(ke)靠性，并減(jian)少外部干擾。同時，由于CPO是在芯片級別上封裝的，所以也能夠提(ti)高整個(ge)系統的可(ke)靠性。

降低(di)成本(ben)：CPO可以減(jian)少(shao)芯片與光模塊(kuai)之間的連(lian)接器數(shu)量，從而降低(di)了生產成本(ben)。此外，CPO的小尺寸(cun)和低(di)功耗(hao)也能夠降低(di)運營(ying)成本(ben)。

正因為此(ci)，使(shi)得越來越多的芯(xin)片廠商(shang)、光通信廠商(shang)和(he)研究機構(gou)都(dou)在積(ji)極研究和(he)使(shi)用光電共封(feng)技術。

CPO的(de)商業化(hua)雛形(xing)，在交換機(ji)市場中顯(xian)現

博通

博通(tong)(tong)(tong)(tong)（Broadcom）涉足光(guang)電(dian)(dian)領域(yu)大(da)約在(zai)1990年(nian)，1995年(nian)，Broadcom推(tui)出了其第一(yi)款光(guang)電(dian)(dian)收發器，這(zhe)是該公司進入(ru)光(guang)電(dian)(dian)領域(yu)的(de)開(kai)端。此后博通(tong)(tong)(tong)(tong)進行了一(yi)系列(lie)收購(gou)，1998年(nian)收購(gou)了光(guang)通(tong)(tong)(tong)(tong)信(xin)設(she)備制造商(shang)Epigram；2000年(nian)，Broadcom收購(gou)了另(ling)一(yi)家光(guang)通(tong)(tong)(tong)(tong)信(xin)設(she)備制造商(shang)Luminent；2016年(nian)，Broadcom收購(gou)了從事光(guang)電(dian)(dian)器件和模塊(kuai)研發的(de)BroadLight。

可以說(shuo)，通(tong)過不斷收購，高通(tong)進(jin)一步(bu)加(jia)強了其在(zai)光電領域的研發能力，博通(tong)也開發出了電子(zi)、光學(xue)和創新封裝架構(gou)（SCIP？）。養(yang)兵(bing)千日，如今，博通(tong)正將其在(zai)光電領域的技(ji)術積累應(ying)用到交換(huan)機產品中。

博通在(zai)2023年(nian)光纖通信會議（OFC）上談到了其(qi)最新的(de)(de)(de)交(jiao)(jiao)換(huan)機產品——BroadcomTomahawkStrataXGS5，它在(zai)單個單片(pian)芯(xin)片(pian)中提供(gong)(gong)51.2Tbps的(de)(de)(de)以太網交(jiao)(jiao)換(huan)容量(liang)。如下圖所示，該交(jiao)(jiao)換(huan)機值得一(yi)提的(de)(de)(de)地方是，Tomahawk5采用了光電共(gong)封(feng)裝的(de)(de)(de)技術(shu)，它將交(jiao)(jiao)換(huan)機芯(xin)片(pian)和100GPAM4接口共(gong)同(tong)封(feng)裝在(zai)一(yi)起，這種新芯(xin)片(pian)能夠減少(shao)將信號驅(qu)動到交(jiao)(jiao)換(huan)機前端的(de)(de)(de)可插拔(ba)光學(xue)器件(jian)的(de)(de)(de)需求，大(da)大(da)降(jiang)低了功(gong)耗。相比于(yu)Tomahawk4Humboldt25.6T6.4W的(de)(de)(de)功(gong)率，該交(jiao)(jiao)換(huan)機僅需要5.5W的(de)(de)(de)功(gong)率為800Gbps的(de)(de)(de)流量(liang)供(gong)(gong)電。博通稱，由于(yu)采用了光電共(gong)封(feng)（CPO）的(de)(de)(de)光學(xue)技術(shu)，該芯(xin)片(pian)能將光學(xue)連接所需的(de)(de)(de)功(gong)率降(jiang)低50%以上。

51.2Tbps交(jiao)換(huan)(huan)機(ji)(ji)(ji)中有一(yi)個(ge)(ge)新的(de)交(jiao)換(huan)(huan)芯(xin)片(pian)，這(zhe)是一(yi)款5nm工藝的(de)單片(pian)芯(xin)片(pian)，它搭載了六個(ge)(ge)Arm處理器(qi)核(he)心(xin)，交(jiao)換(huan)(huan)機(ji)(ji)(ji)上還支持(chi)VxLAN單通道以及PTP和SyncE等(deng)特性，可提供多達64個(ge)(ge)800GbE、128個(ge)(ge)400GbE、256個(ge)(ge)200GbE或512個(ge)(ge)100GbE鏈路。實(shi)際(ji)上，這(zhe)些交(jiao)換(huan)(huan)芯(xin)片(pian)是為了100GbE以上速率(lv)的(de)交(jiao)換(huan)(huan)機(ji)(ji)(ji)而設計(ji)的(de)。博通表示，一(yi)臺(tai)新的(de)Tomahawk5交(jiao)換(huan)(huan)機(ji)(ji)(ji)可以有效(xiao)地取代(dai)48臺(tai)2014年代(dai)的(de)Tomahawk1交(jiao)換(huan)(huan)機(ji)(ji)(ji)。

除了(le)交(jiao)換機芯片之外，博通還有光電共封的(de)(de)收發(fa)器產(chan)品。它也采用了(le)博通的(de)(de)硅光子芯片封裝（SCIP？）技術(shu)。

博通的光電共封收發器

（圖(tu)源：博通）

Marvell

MarvellTeralynx10交(jiao)換(huan)機(ji)是另一款專(zhuan)為800GbE時代設計的(de)(de)51.2T交(jiao)換(huan)機(ji)，該交(jiao)換(huan)機(ji)由Marvell的(de)(de)Teralynx1051.2Tbps交(jiao)換(huan)芯片和PAM41.6Tbps光電平(ping)臺Nova組成。Teralynx品(pin)牌(pai)來自(zi)Marvell-Innovium的(de)(de)收購。

MarvellTeralynx10芯片(pian)跟博通的(de)(de)一樣，也是一款可編程5nm單片(pian)交(jiao)換機芯片(pian)，具有512個(ge)112GSerDes，能滿足32x1.6T、64x800G和128x400G廣泛(fan)的(de)(de)交(jiao)換機配置。按照(zhao)Marvell的(de)(de)說法，一個(ge)Teralynx10取代(dai)了12個(ge)12.8Tbps一代(dai)，而(er)且在同等容量下能減少(shao)80%的(de)(de)功耗。

（圖源：Marvell）

Teralynx10使用了Teralynx獨(du)有(you)的通用超低延遲開關和(he)緩沖結(jie)構，還支(zhi)持(chi)擁塞感知路由和(he)實時(shi)流遙測(ce)，使網(wang)絡(luo)能夠自(zi)動調整和(he)自(zi)我修復。借(jie)助(zhu)線速可編程性，可以添加新的協(xie)議和(he)功能來滿足(zu)AI/ML不斷變化(hua)的需求。Teralynx10支(zhi)持(chi)廣泛(fan)的實時(shi)網(wang)絡(luo)遙測(ce)，包(bao)括P4帶內網(wang)絡(luo)遙測(ce)（INT）。這些(xie)功能支(zhi)持(chi)預測(ce)分析、更快的問題(ti)解決和(he)更高程度的自(zi)動化(hua)。

這款新(xin)的交(jiao)換機(ji)芯(xin)片可以(yi)減少AI/ML等分布式應用(yong)程序在網絡上花費的時(shi)間，最大限度(du)地提(ti)高計算利用(yong)率，并(bing)滿足人(ren)工智(zhi)能和(he)機(ji)器學習不(bu)斷增長的帶(dai)寬需求。它適用(yong)于下一代數據中(zhong)心(xin)網絡中(zhong)的枝葉和(he)主(zhu)干應用(yong)程序，以(yi)及AI/ML和(he)高性能計算（HPC）結構。Teralynx10將在第二季(ji)度(du)提(ti)供樣品。

思科

思科也在(zai)進行光(guang)電共封技術(shu)的(de)探索，其(qi)正在(zai)和芯片制(zhi)造商(shang)Inphi之間基于CPO的(de)交換機/光(guang)學解(jie)決(jue)方案(an)的(de)合作，為下一代51.2Tb/s交換機和800Gb/s可插拔設備開發聯(lian)合封裝光(guang)學器(qi)件（CPO）。

在本次(ci)OFC2023上，思(si)(si)科也演示了(le)CPO技(ji)術實現的(de)可(ke)行性具(ju)體(ti)步驟。思(si)(si)科指出，其Cisco8111-32EH是一種傳(chuan)統的(de)32端口2x400G1RU路由(you)器(qi)(qi)，基于CiscoSiliconOneG100ASIC的(de)2x400G-FR4可(ke)插拔光學(xue)(xue)模塊（64x400GFR4）。思(si)(si)科CPO路由(you)器(qi)(qi)配備了(le)完整的(de)協同封裝的(de)基于硅光子學(xue)(xue)的(de)光學(xue)(xue)tiles，驅動64x400GFR4，也基于帶CPO襯底的(de)思(si)(si)科SiliconOneG100ASIC。思(si)(si)科還(huan)發(fa)明了(le)一種在硅光子IC上執行此復(fu)用器(qi)(qi)/解復(fu)用器(qi)(qi)的(de)創新方法。思(si)(si)科預計試驗部署與51.2Tb交換(huan)機周期同時進行，隨后在101.2Tb交換(huan)機周期內更大規模地采用。

英特爾

在光(guang)電共(gong)封(feng)這一(yi)技術上，英(ying)特爾是資深的玩家之一(yi)。2015年宣布推出其co-packagephotonic技術。為了提供(gong)經濟高效(xiao)的互連解決方案，英(ying)特爾一(yi)直在增加其硅光(guang)子學(xue)的帶寬(kuan)，并在不斷探索使(shi)用一(yi)體(ti)封(feng)裝(zhuang)的光(guang)學(xue)器件。

2019年(nian)，Intel收購了以(yi)太網交(jiao)(jiao)換機(ji)芯片和數據中心軟件領域的新興領軍企業(ye)BarefootNetworks，2020年(nian)3月，英(ying)特(te)(te)(te)爾展示了12.8Tb/sBarefootTofino2交(jiao)(jiao)換機(ji)與1.6Tb/s集(ji)成光(guang)(guang)子(zi)引擎共同封裝(zhuang)的方案，硅光(guang)(guang)互連平(ping)臺(tai)采用1.6Tbps光(guang)(guang)子(zi)引擎，在Intel硅光(guang)(guang)平(ping)臺(tai)上設(she)計和制(zhi)造，可提供4個400GBase-DR4接口。英(ying)特(te)(te)(te)爾表示，使(shi)用一體封裝(zhuang)的光(guang)(guang)學器(qi)件，可將光(guang)(guang)學端口置于在同一封裝(zhuang)內的交(jiao)(jiao)換機(ji)附(fu)近，從而可降低功耗(hao)，并繼續保持交(jiao)(jiao)換機(ji)帶寬的擴展能力。英(ying)特(te)(te)(te)爾還表示，其51.2Tb/s解決方案應該可以(yi)在2023年(nian)底(di)進行商業(ye)部署。

CPU和GPU廠商的試煉

相信(xin)英特爾如此致力(li)于硅(gui)光研(yan)究不是(shi)僅僅為了能與交換(huan)機新(xin)芯(xin)片共連，未來光學器(qi)件如果能否與CPU、GPU或XPU集成(cheng)在一起也不得而知。

我們看到，英(ying)特爾花費了(le)很大的(de)心力，從多種路徑進行對光互聯(lian)技術的(de)支持。2022年6月30日，英(ying)特爾研究院展示了(le)完全(quan)集成(cheng)在(zai)(zai)硅晶圓上的(de)八波長分布式反(fan)饋（DFB），激(ji)光器(qi)陣列，該陣列輸出(chu)功率(lv)均(jun)勻(yun)性達到+/-0.25分貝(bei)（dB），波長間隔均(jun)勻(yun)性到達±6.5%，這項(xiang)最(zui)新的(de)光電共封裝(zhuang)解(jie)決方案使(shi)用(yong)(yong)了(le)密集波分復用(yong)(yong)（DWDM）技術，展現了(le)在(zai)(zai)增加帶寬的(de)同時顯(xian)著(zhu)縮小光子芯片尺(chi)寸的(de)前景(jing)。而且(qie)更重要的(de)是，它是在(zai)(zai)英(ying)特爾的(de)商(shang)用(yong)(yong)300mm混(hun)合硅光子平臺設計和制造(zao)的(de)，因此，它為下一(yi)代光電共封裝(zhuang)和光互連(lian)器(qi)件的(de)量產提供了(le)一(yi)條清晰的(de)路徑。

在2022年英特爾(er)On峰會上(shang)，英特爾(er)又展示了其(qi)正在開發的一項(xiang)創(chuang)新(xin)：在可插拔式光電共封裝(zhuang)（pluggableco-packagephotonics）解決(jue)方(fang)案(an)上(shang)的突(tu)破。英特爾(er)的研究人員設計了一種堅固的、高良率(lv)的、玻璃材質(zhi)的解決(jue)方(fang)案(an)，它通過一個可插拔的連接(jie)器簡化了制造過程，降低了成(cheng)本，為未來新(xin)的系統和芯(xin)片封裝(zhuang)架(jia)構開啟了全新(xin)可能(neng)。

英(ying)偉(wei)達也看中(zhong)了光互連(lian)(lian)的(de)潛力，互連(lian)(lian)的(de)GPU將受益(yi)于低延遲數據傳輸(shu)和顯著減少的(de)信(xin)號損失(shi)。Nvidia或(huo)將在下一代NVSwitch上實施聯(lian)合封裝光學器(qi)件以實現節點間通信(xin)，這些系統(tong)應該在互連(lian)(lian)的(de)NVLink網(wang)絡中(zhong)支持約4，000個GPU。

英偉達正在集(ji)各方之力推動這一技(ji)術的實施。據臺媒報道，業內消息(xi)人(ren)士透露(lu)，臺積電參(can)與了由Nvidia牽頭的研發項(xiang)目，該項(xiang)目將其稱(cheng)為COUPE（緊湊型通用(yong)光子(zi)引(yin)擎）的硅光子(zi)（SiPh）集(ji)成技(ji)術用(yong)于圖形硬件(jian)，以組合(he)多個AIGPU。

在2023年的(de)OFC會(hui)上，AyarLabs展示(shi)了(le)業界(jie)首個4太比特/秒（Tbps）雙向波分(fen)復用（WDM）光(guang)學(xue)(xue)解決方(fang)案。而NVIDIA的(de)加速(su)計算平臺正是由WDM光(guang)學(xue)(xue)互(hu)連等先進技術支持(chi)，英(ying)偉達希望通過光(guang)互(hu)連為(wei)AI提(ti)供“下(xia)一(yi)個百萬倍”加速(su)。Nvidia還(huan)參與了(le)AyarLabs去(qu)年的(de)C輪融資(zi)，當時它(ta)籌集1.3億(yi)美元用于開發其帶外激(ji)光(guang)器(qi)和硅光(guang)子(zi)互(hu)連。兩家公(gong)司計劃共同加速(su)光(guang)學(xue)(xue)I/O技術的(de)開發和采用，以支持(chi)AI和機器(qi)學(xue)(xue)習(xi)（ML）應(ying)用程序和數(shu)據量的(de)爆炸式增長。

光電共封(feng)技術商(shang)業化還有諸(zhu)多挑戰

但是(shi)，光電共(gong)封技術要(yao)(yao)獲得大規模(mo)的(de)商業化還(huan)需要(yao)(yao)解決多個挑戰，它必須可靠、可維(wei)修、可部署(shu)、可顯著節能并且(qie)具有(you)成本效益。雖然(ran)光互連有(you)望(wang)讓芯片(pian)間(jian)的(de)帶寬達到更(geng)高(gao)水(shui)平，特別是(shi)在數據中心內部，但制造上的(de)困難使其成本高(gao)昂到難以承受。

挑(tiao)戰一(yi)，CPO技術嚴重依賴于硅光子(zi)學技術，需要將光學元件(jian)小型化以(yi)適應ASIC封裝（體積比(bi)傳統(tong)QSFP-DD或(huo)OSFP模塊(kuai)小100多倍）。我們看到，專有的(de)(de)CPO方案首(shou)先出現在Broadcom、Intel、Marvell和(he)其他一(yi)些公(gong)司，這些供應商(shang)大多已經收購或(huo)與創新的(de)(de)硅光子(zi)公(gong)司合作。他們在這一(yi)技術上的(de)(de)積累和(he)努力，使得CPO的(de)(de)商(shang)業化漸(jian)漸(jian)成為可能(neng)。

另一方面，隨著光學(xue)和(he)硅芯片的(de)(de)高度集成，新的(de)(de)工程能力(li)和(he)晶圓代工廠將是(shi)非常需(xu)要的(de)(de)。

在(zai)(zai)這方面，格(ge)(ge)芯是一(yi)(yi)(yi)(yi)個比較(jiao)具(ju)有前瞻的代(dai)工廠。自從(cong)退出(chu)芯片先(xian)進制程的追逐后(hou)，格(ge)(ge)芯一(yi)(yi)(yi)(yi)直在(zai)(zai)探(tan)索其他技術，硅光子正(zheng)是格(ge)(ge)芯押(ya)注大(da)(da)籌(chou)碼的一(yi)(yi)(yi)(yi)項(xiang)技術。2015年格(ge)(ge)芯收購了IBMMicroelectronics的一(yi)(yi)(yi)(yi)部分(fen)，因此也(ye)從(cong)IBMResearch獲得(de)(de)了光子學專(zhuan)業(ye)知(zhi)識和(he)知(zhi)識產權。2016年，格(ge)(ge)芯就推出(chu)了其第一(yi)(yi)(yi)(yi)代(dai)硅光子平(ping)臺，并在(zai)(zai)同年創(chuang)建了一(yi)(yi)(yi)(yi)個獨(du)立的硅光子業(ye)務。當時帶寬(kuan)的行業(ye)標(biao)準是僅為40GB/s。格(ge)(ge)芯打賭未來行業(ye)將不得(de)(de)不利用(yong)光的力量在(zai)(zai)全球各地(di)涌(yong)現的數據中(zhong)心內部和(he)之間移動大(da)(da)量數據。事(shi)實證明(ming)，確實如(ru)(ru)此，如(ru)(ru)今數據中(zhong)心的帶寬(kuan)已來到400GB/s和(he)800GB/s的數據速率(lv)。

GFFotonix是格(ge)芯(xin)(xin)(xin)為硅(gui)光(guang)子(zi)(zi)芯(xin)(xin)(xin)片(pian)打造(zao)的(de)(de)一個整體的(de)(de)平臺，這(zhe)也是業(ye)界唯一的(de)(de)硅(gui)光(guang)子(zi)(zi)大批量300mmCMOS制造(zao)代工(gong)廠。根據格(ge)芯(xin)(xin)(xin)的(de)(de)介紹，該平臺將光(guang)子(zi)(zi)元(yuan)件與(yu)高性能CMOS邏輯(ji)和(he)RF集(ji)成(cheng)在一起，以實現完全集(ji)成(cheng)的(de)(de)單片(pian)電氣和(he)光(guang)學(xue)計算和(he)通信引擎，同時(shi)針對低信號損耗降級(ji)進行了優化。此(ci)外，格(ge)芯(xin)(xin)(xin)單片(pian)硅(gui)光(guang)子(zi)(zi)平臺的(de)(de)光(guang)輸(shu)入和(he)光(guang)輸(shu)出可通過(guo)高密度(du)光(guang)纖陣列、片(pian)上集(ji)成(cheng)激光(guang)器和(he)銅金屬化實現與(yu)其他半(ban)導體芯(xin)(xin)(xin)片(pian)的(de)(de)2.5D和(he)3D異構(gou)集(ji)成(cheng)。

芯片(pian)巨頭如Broadcom、思科、Marvell和NVIDIA以及AyarLabs、Lightmatter、PsiQuantum、Ranovus和Xanadu在(zai)內的(de)(de)光(guang)子(zi)計算領(ling)域的(de)(de)廠商都(dou)與格(ge)芯有著密切的(de)(de)交流(liu)合作。此外，EDA軟件廠商Ansys、Cadence和Synopsys等也正在(zai)提供支(zhi)持基于集成硅光(guang)子(zi)學(xue)的(de)(de)芯片(pian)和小芯片(pian)的(de)(de)設(she)計工具。

寫在最后

總而言之，光電共封的(de)解(jie)決方案確(que)實使得(de)新(xin)一(yi)代的(de)交換機與前幾代相比發生了(le)很大(da)的(de)突破(po)，但是如文中所述(shu)，CPO要成為主流還有(you)諸(zhu)多(duo)因素要克(ke)服，據Yole分析師的(de)說法，盡管CPO具有(you)技(ji)術(shu)優勢，但它將(jiang)很難與可插(cha)拔模塊競爭(zheng)，在很長一(yi)段時間(jian)內，可插(cha)拔模塊仍將(jiang)是首選。可插(cha)拔、OBO和CPO將(jiang)共存一(yi)段時間(jian)。

現在，光(guang)學器(qi)件可以(yi)與(yu)以(yi)太(tai)網交換機芯(xin)片(pian)共同封裝，未來，它能否與(yu)CPU、GPU或(huo)(huo)XPU集(ji)成在一(yi)起(qi)也或(huo)(huo)許是(shi)一(yi)個探究方向。在摩爾定律(lv)動力不足的(de)情(qing)況下(xia)，光(guang)電(dian)共封這(zhe)項技術正(zheng)在嶄露其(qi)潛力，從另一(yi)條新道路上來滿足當(dang)下(xia)數(shu)據(ju)量蓬(peng)勃發展的(de)處理需(xu)求。而且很重要的(de)一(yi)個趨勢是(shi)，主要的(de)芯(xin)片(pian)巨頭們(men)都在排兵布陣，光(guang)電(dian)共封技術正(zheng)在向我(wo)們(men)走進。