近日，美国半导体公司ADM赛灵思与加拿大光子互连解决方案提供商Ranovus共同展示了一款联合封装光学（CPO）系统，该系统模块结合了前者 Odin Analog Drive CPO 2.0 和 Xilinx 以 800G速度运行的 Versal ACAP的优势。Ranovus表示，新的CPO系统可以在不消耗太多电力的情况下，让数据中心的人工智能 (AI) 工作负载运行得更快，从而缩短成本。

 

此举使得Ranovus和赛灵思在证明了自身技术的同时，进一步展示了共同封装光学器件（即Odin描述中的“CPO”）是一个可以成功落地的概念。

 

Ranovus总裁兼首席执行官Hamid Arabzadeh说：“联合封装正在顺利进行。这一趋势有三个应用目标：1.帮助提高传统以太网的性能 ；2.满足人工智能训练日益增长的需求 ；3.支持内存和I/O分解的趋势。”

 

Odin是一种单片光电芯片，它结合了驱动器和其他基于晶体管的电路、波导和激光器的多种特性。2021年底，Ranovus推出了2.0版本。

 

Versal ACAP不仅仅是Xilinx的FPGA片上系统 (SoC)。它还包含了可编程逻辑、处理器内核、接口电路和其他支持功能。Xilinx将Versal称为自适应计算加速平台或 ACAP，即通过强大的功能和灵活性来加速工作负载速度——特别是AI工作负载。

 

Odin和Versal ACAP构成的组合是CPO实例化的关键元素，该概念旨在解决数据中心面临的多重挑战。

 

我们知道，随着越来越多的数据量涌入，数据中心急需更快地处理这些海量数据。同时，数据传输速率在增加数据中心的功耗也随之增长，预计当今数据中心架构将在5到10年内变得难以为继。

 

光子学可以实现以较小的功率传送更多的数据。但对于数据中心来说，任何微小的架构调整都会“潜伏危机”，何况一旦利用光子学技术就不只是微小的架构调整。对于光子供应商来说，已有不同的技术方法来构建激光器和波导，但数据中心运营商客户并不想“被迫从中做选择”。更重要的是，他们不希望因此而被特定的供应商所束缚——数据中心运营商希望在任何地方都实现即插即用。现在，CPO系统模块的出现将能够满足他们的需求。

 

2020年底，在开放光互联网论坛（OIF，Optical Internetworking Forum ）上，数据中心运营商及供应商们发起了一项协同打包框架实施协议（IA），以“研究通信接口协同打包的应用空间和相关技术”为由使用一个或多个 ASIC。

 

2021年底，OIF定义了联合封装框架下的第一个项目：3.2T联合封装光模块IA，该组织表示将“定义一个针对以太网的3.2T联合封装光模块，利用100G电气通道切换应用。”就在几周前，OIF面向全球发布了联合包装框架文件，该组织希望鼓励大家在联合封装模块中进行创新。

 

在2022 OFC论坛中，赛灵思和Ranovus宣布了他们的联合CPO演示。Ranovus表示：“我们需要高能效、高吞吐量和高密度的光互连从而构建用于AI/ML平台的CPO 2.0解决方案。”

 

Arabzadeh提到，大量现有接口的最高容量约为 200G，而通过采用激光器直接嵌入IC硅基板，Odin在相同的占用空间内可从800Gbps扩展到 3.2Tbps。Arabzadeh相信该方法将是Ranovus的独特优势：从Ranovus量子点激光器开始，到模块能够在单个封装组件中为以太网交换机和ML/AI 硅提供Nx100Gbps PAM4光I/O通道的能力。

 

赛灵思和Ranovus 表示，通过使用Versal Premium ACAP将光学器件集成到封装中，能够大幅降低功耗、简化电路板布线并降低成本。

 

当被问及成本时，Arabzadeh表示，现有的400G模块的价格约为每台800 美元，或者每次展示性能耗费约2美元。Ranovus还将通过其生产方法来控制成本，“一切都是晶圆级的，公司将会选择晶圆上已知性能良好的裸片。”

 

在功率方面，Arabzadeh提到，该模块消耗大约4W，而模块替换的电子设备大约消耗14W-17W。

 

Ranovus还设计了有一个无集成激光器的芯片版本，并通过AMD演示的模块针对AI工作负载进行了优化。

 

关于CPO市场的第三次推力效益，Arabzadeh表示，Ranovus稍后将发布“关于具有池化内存并依赖于CXL的分类服务器架构的公告”。

 

原文链接：

https://www.eETimes.com/amd-allies-with-ranovus-on-data-center-photonics-module/#

文：Brian Santo编译：李每编辑：慕一
注：本文编译自“ EETimes”，不代表量子前哨观点。