logo
บล็อก
รายละเอียดบล็อก
บ้าน > บล็อก >
การบริโภคพลังงานโมดูลออปติกส์ และความหนาแน่นของแบนด์วิธ: ขอบเขตที่ยากลําบากใน AI Data Center Interconnects
เหตุการณ์ที่เกิดขึ้น
ติดต่อเรา
Mr. Vincent
86-135-1094-5163
ติดต่อตอนนี้

การบริโภคพลังงานโมดูลออปติกส์ และความหนาแน่นของแบนด์วิธ: ขอบเขตที่ยากลําบากใน AI Data Center Interconnects

2026-07-13
Latest company blogs about การบริโภคพลังงานโมดูลออปติกส์ และความหนาแน่นของแบนด์วิธ: ขอบเขตที่ยากลําบากใน AI Data Center Interconnects

เครือข่ายศูนย์ข้อมูล AI ไม่ต้องจํากัดโดยอัตราการส่งสัญญาณสูงสุดของโมดูลออปติกส์อีกต่อไป คําถามที่ยากกว่าคือและยังคงเชื่อมต่อทางออปติกเพียงพอที่จะสนับสนุนขนาดการคํานวณที่ต้องการ.

เมื่อความจุของสวิตช์เคลื่อนย้ายไปเกิน 51.2 Tb / s และอินเตอร์เฟซทางออปติกส์ก้าวจาก 400G และ 800G ไปยัง 1.6T และอัตราที่สูงกว่านี้ ตัวแปรสองตัวจะกําหนดมากขึ้นว่าสถาปัตยกรรมสามารถปรับขนาดได้หรือไม่:

  • การบริโภคพลังงานโมดูลออปติก

  • ความหนาแน่นของความกว้างแบนด์วิทของโมดูลออปติกส์

ตัวแปรเหล่านี้เชื่อมโยงกันอย่างใกล้ชิด ความกว้างแบนด์เบดที่สูงขึ้นต่อพอร์ตมักจะเพิ่มการสูญเสียไฟฟ้า ความซับซ้อนของการประมวลผลสัญญาณ การผลิตความร้อน และความต้องการในการเย็นการเพิ่มพูนพอร์ตเพิ่มขึ้นในแผ่นหน้าเดียวกัน จะทําให้ความร้อนมีพื้นที่ที่เล็กกว่า.

ขั้นต่ําที่เกิดขึ้นไม่ได้เกี่ยวข้องกับโมดูลออปติกเท่านั้น แต่ยังเกี่ยวข้องกับสวิทช์ ASIC, SerDes, PCB, การจัดส่งพลังงาน, ระบบเย็น, การนําเส้นใยไฟฟ้า, และรุ่นการบํารุงรักษา

ขั้นต่ําของพลังงานและความหนาแน่นของแบนด์วิทของโมดูลออปติกส์คืออะไร?

การบริโภคพลังงานของโมดูลออปติกส์ จํากัดจํานวนของกําลังไฟฟ้าและความร้อนที่เหลือสําหรับการคิดเลขขณะที่ความหนาแน่นของความกว้างแบนด์วิท (bandwidth density) อธิบายถึงความจุของข้อมูลที่สามารถติดตั้งได้ในแผ่นที่ตั้งพื้นที่บรรจุหรือ rack โดยไม่เกินขอบเขตไฟฟ้า, ความร้อน, เครื่องจักรกลและความน่าเชื่อถือ

ไม่มีเมทริกใด ๆ ควรประเมินเป็นอิสระ โมดูลความกว้างแบนด์เบดสูงที่มีพลังงานเกินจะลดกําลังคอมพิวเตอร์ที่มีอยู่ในเรคเดียวกันโมดูลขนาดเล็กสามารถปรับปรุงความหนาแน่นทางกายภาพในขณะที่สร้างการไหลของความร้อนที่ชาสซี่ไม่สามารถกําจัด.

การบริโภคพลังงานเป็นข้อจํากัดของระบบ

ราคมีพลังงานและงบประมาณการเย็นที่จํากัด. พลังงานที่ใช้โดยสายเชื่อม optik ไม่สามารถใช้ได้กับ GPU, ความจํา, สวิตช์ซิลิคอน, การเก็บข้อมูล และอุปกรณ์การเย็นที่รองรับ.

ในจํานวนท่าทางที่เล็ก ๆ น้อย ๆ น้อย ๆ วัตต์ต่อโมดูลอาจดูเหมือนจะสามารถจัดการได้ความแตกต่างกลายเป็นตัวแปรพื้นฐานหลัก.

การเปรียบเทียบที่สมบูรณ์แบบอาจต้องรวมถึง:

  • ทั้งสองปลายของสายไฟฟ้า

  • โฮสต์ SerDes และ retiming

  • DSP และ FEC

  • พลังงานแหล่งเลเซอร์

  • ความเสียจากการแปลงพลังงาน

  • ค่าใช้จ่ายด้านบนในการเย็น

ค่าแวทต่อท่าที่ตีพิมพ์ไม่ได้เปรียบเทียบตรง เว้นแต่พวกเขาใช้เขตของระบบเดียวกัน

ความหนาแน่นของความกว้างแบนด์เวทเป็นข้อจํากัดทางความร้อน

ความหนาแน่นของความกว้างแดนอาจหมายถึงความกว้างแดนต่อโมดูล, การเปิดแผ่นหน้า, หน่วย rack, สวิตช์, หรือวัตต์. การวัดเหล่านี้เกี่ยวข้องกัน แต่ไม่ได้เปลี่ยนกัน

การเพิ่มความกว้างแบนด์เวทของโมดูลเป็นสองเท่า ไม่ทําให้ความหนาแน่นของสวิตช์ที่ใช้ได้เป็นสองเท่าโดยอัตโนมัติ ระบบยังต้องให้พลังงานเพียงพอ รักษาความสมบูรณ์แบบของสัญญาณสายใย, กรง และการเข้าถึงบริการ

ในระดับพลังงานที่สูงขึ้น ความหนาแน่นของความกว้างแบนด์จะขึ้นอยู่กับการกําจัดความร้อนมากกว่าขนาดของแผ่นเท่านั้น

เหตุ ผล ที่ การ ปรับ ระดับ ความ เร็ว ใน เส้นทาง เดียว ไม่ มี ประสิทธิภาพ

เส้นทางปกติไปยังความกว้างแบนด์บันด์ออปติกที่สูงกว่านั้น ได้พึ่งพาการใช้สายไฟฟ้าและสายออปติกที่เร็วขึ้น:

25G → 50G → 100G → 200G PAM4

เส้นทางนี้ยังคงสําคัญ แต่การเปลี่ยนแปลงทุกครั้ง ต้องการตัวส่งสัญญาณ เครื่องรับสัญญาณ การปรับความเท่าเทียม การรหัส และการควบคุมความสมบูรณ์ของสัญญาณพลังงานและความซับซ้อนไม่จําเป็นต้องปรับขนาดตามสัดส่วนของผลิตประโยชน์.

การบริโภคพลังงานโมดูลออปติกส์ และความหนาแน่นของแบนด์วิธ: ขอบเขตที่ยากลําบากใน AI Data Center Interconnects

เหตุ ผล ที่ ค่า คัน ที่ สูง ขึ้น จะ เพิ่ม พลัง และ ความ ซับซ้อน

ช่องว่างในการปรับขนาดการคํานวณและ I/O

การวิเคราะห์บนพื้นฐานของฐานข้อมูลรุ่น Epoch AIคาดว่าการคํานวณที่ใช้ในการฝึกแบบ AI ท่ามกลางจะเติบโตประมาณ 4 ถึง 5 เท่าต่อปี ระหว่างปี 2010 และ 2024

อัตรานี้ใช้กับการฝึกฝนขอบเขตมากกว่าทุกภาระงาน AI แต่มันแสดงให้เห็นว่า ความต้องการในการสื่อสารสามารถเติบโตอย่างรวดเร็วรอบกลุ่มเร่งขนาดใหญ่

ความกว้างแดน I/O ไม่ปฏิบัติตามตารางการเพิ่มเป็นสองเท่าทั่วไป แต่การพัฒนาของมันขึ้นอยู่กับแผนการทาง SerDes, สวิตช์ซิลิคอน, อินเตอร์เฟซออปติก, การบรรจุ, การจัดส่งพลังงาน, และการเย็น

ความท้าทายเชิงปฏิบัติการคือการขยายความสามารถในการสื่อสารอย่างรวดเร็วพอที่จะป้องกันการเชื่อมต่อระหว่างกัน จากการจํากัดระบบคอมพิวเตอร์

ความรู้สึกของตัวรับ DSP และ FEC

PAM4 ขนส่งสองบิตต่อสัญลักษณ์โดยใช้ระดับความยาวสี่ระดับ แต่การแยกที่เล็กกว่าระหว่างระดับเหล่านั้นลดขอบเสียงเมื่อเทียบกับ NRZ

และบริการทางเทคนิค IEEE 802.3คํานวณโทษการปรับปรุง SNR optical ที่สมบูรณ์แบบประมาณ 4.8 dB สําหรับ PAM4 เทียบกับ NRZ. การลงโทษเพิ่มเติมขึ้นอยู่กับความกว้างแดนสัญญาณและเงื่อนไขการดําเนินงาน.

นี่ไม่ได้หมายความว่าความรู้สึกของตัวรับจะเสื่อมลงในจํานวนหนึ่งที่กําหนดไว้ทุกครั้งที่อัตราการเดินรถเพิ่มเป็นสองเท่า ผลงานจริงขึ้นอยู่กับอัตราการส่ง baud ความกว้างแบนด์เวทของตัวรับ ความสูญเสียของช่องทาง การปรับค่าFEC, และส่วนประกอบการ

DSP และ FEC สามารถฟื้นฟูคุณภาพสัญญาณและขยายอัตราการทํางานได้ แต่มันยังใช้พลังงานและนํามาช้าดังนั้นผลประโยชน์ของการเพิ่มความเร็วในเส้นทางเดียวจึงลดลงเมื่อการชดเชยไฟฟ้าและดิจิทัลมากขึ้นจําเป็น.

วิธีการที่พลังงานโมดูลออปติก จํากัดการออกแบบสวิตช์

ผลของพลังงานโมดูลจะชัดเจนขึ้นเมื่อรวมกันผ่านสวิตช์ที่สมบูรณ์

ตัวอย่างงบประมาณพลังงาน 51.2T

พิจารณาตัวอย่างของสวิตช์ 51.2 Tb/s ที่เต็มไปด้วยโมดูลออปติก FR4 128 × 400G:

ส่วนประกอบ จํานวน พลังงานต่อหน่วย พลังงานรวม
โมดูลออปติก 400G FR4 128 10W 1,280 W
เปลี่ยน ASIC 1 ประมาณ 900 W ประมาณ 900 W
โมดูลรวมและพลังงาน ASIC รางวัล รางวัล ประมาณ 2,180 W

ในการคํานวณนี้ โมดูลออปติกมีส่วนประมาณ 58.7% ของพลังงานรวมของโมดูลออปติกและสวิตช์ ASIC

เปอร์เซ็นต์นี้ไม่ได้แสดงพลังงานการเข้าสวิตช์ทั้งหมด เพราะแฟน, ระบบควบคุม, อิเล็กทรอนิกส์การควบคุม, และความสูญเสียการแปลงไม่รวมมันแสดงให้เห็นว่า อินเตอร์เฟซออปติกส์สามารถใช้พลังงานในขนาดเดียวกันกับการสลับซิลิคอน.


การบริโภคพลังงานโมดูลออปติกส์ และความหนาแน่นของแบนด์วิธ: ขอบเขตที่ยากลําบากใน AI Data Center Interconnects

51.2T งบประมาณพลังงานออปติกสวิทช์

พลังงานเครือข่ายและความหนาแน่นของคอมพิวเตอร์

ภายใต้งบประมาณพลังงานคงที่ พลังงานเครือข่ายที่ต่ํากว่าสามารถปล่อยพลังงานไฟฟ้าและความร้อนมากขึ้นสําหรับการคํานวณ

ในปี 2025ประกาศเปลี่ยนโฟตอนิกส์, NVIDIA รายงานประสิทธิภาพการใช้พลังงานสูงกว่า 3.5 เท่าสําหรับสถาปัตยกรรมที่ประกาศเมื่อเทียบกับพื้นฐานการดําเนินการแบบดั้งเดิมที่ระบุ

ผลลัพธ์นี้เป็นผลลัพธ์ที่เฉพาะบนแพลตฟอร์มมากกว่าปัจจัยประสิทธิภาพ CPO ทั่วไป ผลลัพธ์จริงบนความหนาแน่นของ GPU ยังขึ้นอยู่กับจํานวนพอร์ต, topology, พลังงานเร่ง, ความจุในการเย็นและการออกแบบ rack.

ผลสัมฤทธิ์ของระบบสามประการของพลังแสงที่สูงขึ้น

ข้อจํากัดเบื้องต้น ผลทันที ผลของระบบ
พลังงานเชื่อมต่อสูงกว่า พลังงานที่เหลือสําหรับการคํานวณน้อยลง ความหนาแน่นของแอกเซลเลเตอร์ต่ํากว่า
ความร้อนของโมดูลสูงกว่า ขอบความร้อนที่ลดลง ความต้องการในการเย็นที่สูงขึ้น
สนามบินที่มีพลังงานสูงมากขึ้น การไหลของความร้อนด้านหน้าที่สูงขึ้น ความหนาแน่นของท่าเรือที่ใช้ได้ต่ํากว่า

การบริโภคพลังงานโมดูลออปติกส์ และความหนาแน่นของแบนด์วิธ: ขอบเขตที่ยากลําบากใน AI Data Center Interconnects

ผลสัมฤทธิ์สามระบบของพลังงานโมดูลทางออปติก

พลังงานและความหนาแน่นของคอมพิวเตอร์

วัตต์ที่ใช้ในเครือข่ายไม่สามารถจัดสรรไปในที่อื่นในรังเดียวกัน

พลังงานของเครือข่ายที่สูงขึ้นอาจนําไปสู่เร็กเซเลอเตอร์ที่น้อยลงต่อเร็ก, เร็กที่มากขึ้นสําหรับภาระงานเดียวกัน, สวิตช์เพิ่มเติม, และความต้องการในการเย็นอํานวยการที่ใหญ่ขึ้น

ดังนั้นพลังงานโมดูลออปติกส์จึงเป็นตัวแปรทางสถาปัตยกรรม ไม่ใช่แค่รายละเอียดขององค์ประกอบ

ขั้นต่ําของพลังงานและความเย็น

เมื่อโมดูลที่ติดต่อได้เคลื่อนย้ายไปเกิน 800G ความร้อนมากขึ้นต้องถูกกําจัดจากตําแหน่งแต่ละแผ่นด้านหน้า

รายการกระดาษทางเทคนิค OSFP MSAระบุว่าตัวประกอบรูปแบบ OSFP1600 ให้ความสามารถทางอุณหภูมิมากกว่า 30 W สําหรับออฟติกศูนย์ข้อมูล 1600G. นี้คืออุณหภูมิอ้างอิง, ไม่ใช่การจัดอันดับพลังงานทั่วไปสําหรับแต่ละโมดูล.

พลังงานจริงขึ้นอยู่กับความกว้าง การนํา DSP มาใช้งาน จํานวนความยาวคลื่น การจัดเรียงเลเซอร์ อินเตอร์เฟซโฮส และอุณหภูมิการทํางาน

เมื่อกระแสความร้อนสูงพอ การเพิ่มการไหลของอากาศจะลดประสิทธิภาพ การเย็นของเหลวจะทําให้เส้นทางความร้อนสั้นลง โดยการโอนความร้อนไปยังแผ่นเย็นใกล้องค์ประกอบที่มีพลังงานสูง

แนวทาง ASHRAEบันทึกการเย็นด้วยน้ําอุ่นตรงในช่วง 40 ~ 45 °C ในสภาพแวดล้อมคอมพิวเตอร์ที่มีประสิทธิภาพสูงแต่มันยืนยันว่าการเย็นด้วยน้ําอุ่น เป็นแนวทางที่ยอมรับในศูนย์ข้อมูล.

พลังงาน อุณหภูมิ และ ความ น่า เชื่อถือ

ในผ้า AI ใหญ่ แม้แต่ความน่าจะเป็นการล้มเหลวในระดับองค์ประกอบที่ต่ํา ก็สามารถสร้างภาระการทํางานที่สําคัญได้

อุณหภูมิการทํางานที่ต่ํากว่าสามารถชะลอกลไกการทําลายหลายอย่างได้ แต่ความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิและอายุการใช้งานขึ้นอยู่กับอุปกรณ์และรูปแบบความผิดพลาด

แนวทางความน่าเชื่อถือของ NISTอธิบายว่ารูปแบบความผิดปกติที่แตกต่างกัน อาจต้องใช้แบบเร่งที่แตกต่างกัน

การวิเคราะห์ความน่าเชื่อถือที่สามารถป้องกันได้ จึงควรระบุกลไกการล้มเหลวที่เกี่ยวข้อง กําหนดความเครียดในการทํางาน และรับรองรูปแบบด้วยข้อมูลแต่มันไม่ได้ผลิตตัวคูณอายุการใช้งานทั่วไป.

เหตุ ผล ที่ แผนหน้า กลาย เป็น ปัญหา ใน เรื่อง ความ กว้าง ระยะ

เครือข่าย AI ต้องการการสวิตชิ่งที่มีราดิกซ์สูง และการสวิตชิ่งที่มีการสมัครสมาชิกเกินขั้นต่ํา เมื่อความกว้างแดนไม่เพียงพอเข้ากับสวิตช์หนึ่ง อาจต้องใช้ระยะ Spine หรือ Super-Spine เพิ่มเติม

ขั้นตอนเพิ่มเติมอาจเพิ่มขึ้น:

  • ความช้า

  • จํานวนสวิทช์และสายไฟฟ้า

  • การบริโภคพลังงาน

  • ความซับซ้อนของเคเบิล

  • จุดความผิดพลาด

  • ค่าใช้จ่าย

ความหนาแน่นของ OSFP และการขยายเครือข่าย

รายการการออกแบบอ้างอิง OSFP MSAนําเสนอสวิทช์ 1RU ด้วย 32 ท่าทาง OSFP1600 ที่รองรับ 51.2 Tb/s ของอัตราการผ่านรวม

นี่คือการตั้งค่าอ้างอิงที่ไม่ใช่ขีดจํากัดทางกายภาพทั่วไป แต่มันแสดงให้เห็นว่า ความกว้างแบนด์วิทของตัวประกอบรูปแบบสามารถส่งผลต่อจํานวนสวิตช์และโทปอลิเจียเครือข่ายได้อย่างไร

การเพิ่มความกว้างแบนด์วิทของโมดูลอาจลดจํานวนพอร์ตทางกายภาพที่จําเป็นได้ แต่เพียงแต่ถ้าพลังงาน, การเย็น, การนําทางไฟฟ้า และการจัดการไฟเบอร์ยังคงเป็นไปได้

ความหนาแน่นของความกว้างแบนด์วิท เป็นปัญหาด้านความร้อน

โมดูลสามารถทําให้เล็กขึ้น แต่พลังงานของมันอาจไม่ลดลงในอัตราเดียวกัน ผลลัพธ์คือการไหลของความร้อนที่ใหญ่กว่าภายในแผ่นหน้า

ดังนั้นความหนาแน่นที่ใช้ได้จึงได้รับผลกระทบจาก:

  • ประสิทธิภาพของกรงและระบายความร้อน

  • การส่งพลังงาน PCB

  • การนําทางไฟฟ้าของเจ้าเครื่อง

  • ความหนาแน่นของสายเชื่อมและเส้นใย

  • ความจุของระบบเย็น

  • อุณหภูมิส่วนประกอบสูงสุด

ที่ความกว้างของแบนด์เบดสูง ความหนาแน่นจริงของปัจจัยรูปแบบถูกกําหนดโดยจํานวนความร้อนที่ระบบทั้งหมดสามารถกําจัดได้

การบริโภคพลังงานโมดูลออปติกส์ และความหนาแน่นของแบนด์วิธ: ขอบเขตที่ยากลําบากใน AI Data Center Interconnects

ความหนาแน่นของแผ่นหน้าและสถาปัตยกรรมความร้อนของ XPO

XPO: ความหนาแน่นสูงขึ้นด้วยการเย็นของเหลวที่ติดตั้ง

XPO หมายถึงออตติกที่ติดต่อได้ด้วยพหลโยธินขนาดยืด.

ในเดือนมีนาคม 2026อาริสต้า ประกาศการตกลงหลายแหล่งของ XPOสถาปัตยกรรมที่ประกาศใช้ช่องทาง 64 ที่ 200 Gb / s ต่อช่องทาง, ให้ 12.8 Tb / s ต่อโมดูลและเป้าหมาย 204.8 Tb / s ของแบนด์วิทของแพนเนลด้านหน้าต่อหน่วย rack คอมพิวเตอร์เปิด

แนวคิดใช้โครงสร้าง PCB แบบ Belly-to-Belly

  • ส่วนประกอบพลังงานสูง มองไปในทางไปยังโครงสร้างเย็นของเหลว

  • ส่วนประกอบพลังงานต่ําหน้าออก

  • การเย็นถูกนําเข้าในโครงสร้างโมดูล

  • หน่วยแสงยังคงถอดได้

ขนาด อ้างอิง OSFP1600 ประกาศสถาปัตยกรรม XPO
ความกว้างแบนด์วิธต่อโมดูล 1.6 Tb/s 12.8 Tb/s
โครงสร้างช่องทาง 8 × 200 Gb/s 64 × 200 Gb/s
ความจุของแผ่นหน้า 51.2 Tb/s ต่อ 1 RU 204.8 Tb/s ต่อหน่วย rack คอมพิวเตอร์เปิด
การเย็น ห้องเก็บความร้อนที่เย็นด้วยอากาศ การเย็นของเหลวแบบบูรณาการ
รุ่นสํารอง สามารถติดต่อได้ สามารถติดต่อได้

ค่า 204.8 Tb / s แสดงถึงความจุของแบนด์วิดท์ของแพเนลด้านหน้า ไม่ใช่ 128 โมดูลทางกายภาพในหน่วย rack หนึ่ง

ปัจจัยการออกแบบหลักของ XPO คือความสามารถในการใช้งาน มันพยายามที่จะรักษาแบบโมดูลที่สามารถเปลี่ยนได้ในขณะที่เพิ่มความคู่เคียงและปรับปรุงเส้นทางความร้อน

อุปติกส์ที่ติดต่อได้แบบประเพณี LPO, CPO และ XPO

สถาปัตยกรรม ข้อดีหลัก ข้อจํากัดหลัก ความสามารถในการบริการ
เครื่องติดต่อแบบดั้งเดิม ระบบนิเวศ ค่าใช้จ่ายไฟฟ้าและ DSP ที่สูงกว่า แข็งแรง
LPO การประมวลผลด้านล่างของโมดูล ขอบเขตของเจ้าภาพและลิงค์ที่แคบกว่า แข็งแรง
CPO เส้นทางไฟฟ้าที่สั้นมาก การบรรจุและความซับซ้อนของการเปลี่ยน จํากัด
XPO ความหนาแน่นที่สามารถติดต่อได้สูง ด้วยการเย็นของเหลว ความต้องการอินเตอร์เฟซและระบบนิเวศใหม่ แข็งแรง

การบริโภคพลังงานโมดูลออปติกส์ และความหนาแน่นของแบนด์วิธ: ขอบเขตที่ยากลําบากใน AI Data Center Interconnects

พลั๊กเบิ้ลแบบดั้งเดิม VS LPO VS CPO VS XPO

อุปกรณ์แสงที่ติดต่อได้แบบดั้งเดิม

โมดูลที่ติดต่อได้แบบดั้งเดิมเชื่อมต่อกับสวิตช์ ASIC ผ่านสายไฟฟ้าความเร็วสูง

พวกเขามีการเปลี่ยนแบบ Hot-Swap, การแยกแยกความผิดพลาดอย่างชัดเจน, คุณสมบัติโมดูลอิสระ, และการจัดจําหน่ายหลายผู้จัดจําหน่าย

ความอ่อนแอหลักของพวกมันคือเส้นทางไฟฟ้า ในความเร็วที่สูงขึ้น PCB และการสูญเสียของสายเชื่อมขณะที่ความร้อนยังคงต้องถูกกําจัดผ่านโครงสร้างแผ่นหน้าจํากัด.

LPO

ออตติกที่ติดต่อได้แบบเส้นตรงกําจัด DSP โมดูลแบบปกติ และรักษาเส้นทางแบบแอนาล็อกระหว่างโฮสต์และโมดูล

รายการรายละเอียดของ LPO MSAมอบฟังก์ชัน เช่น FEC, retiming และการแปลงข้อมูลให้กับโฮสต์ และกําหนดจุดทดสอบที่พัฒนาเพื่อรองรับความสามารถในการทํางานร่วมกัน

การกําจัด DSP ทางด้านโมดูลสามารถลดพลังงานโมดูลและความช้าในการประมวลผลได้ แต่มันทําให้มีความต้องการมากขึ้นต่อคุณภาพ SerDes ของโฮสต์, การสูญเสียช่องทาง, ความเส้นตรงของตัวส่ง, เสียงของตัวรับ, และขอบเชื่อม.

LPO ไม่มีค่าพลังงานทั่วไป, ความช้า, หรือความกว้าง. ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับโฮสต์ที่สมบูรณ์แบบและลิงก์ออปติก.

CPO

อุปกรณ์ประกอบแสงที่บรรจุพร้อมกันวางเครื่องยนต์ออปติก ใกล้กับสวิตช์ ASIC ลดความยาวและการสูญเสียของเชื่อมต่อไฟฟ้าความเร็วสูงสุด

นี้สามารถลดความสามารถในการปรับระดับความเท่าเทียม, การใช้เวลาใหม่, และพลังงาน I/O ของไฟฟ้า แต่นําเสนอปัญหาในการบรรจุ, การติดต่อเส้นใย, การออกแบบความร้อน, การแยกความผิดพลาด, และการซ่อมแซมสนาม

ในปี 2023Optical Internetworking Forum ประกาศข้อตกลงการดําเนินการ 3.2T Co-Packed Moduleมันกําหนดโมดูล 3.2 Tb / s สําหรับการสวิตชิ่ง Ethernet และให้ประมาณ 140 Gb / s ต่อมิลลิเมตรของความหนาแน่นความกว้างแบนด์เวทของขอบแพคเกจ

ในเดือนพฤษภาคม 2026 NVIDIA ระบุว่าสวิตช์ Spectrum-X Ethernet Photonics ของมันกําลังอยู่ในการผลิต นี่คือขีดขวางทางการค้าที่สําคัญ แม้ว่ามันจะไม่ชี้ให้เห็นถึงการรับใช้ CPO ทั่วอุตสาหกรรม

XPO

XPO ยังคงมีโมดูลที่สามารถถอดออกได้ โดยใช้การขนานกันที่ใหญ่กว่าและการเย็นของเหลวที่บูรณาการ

มันให้ความสมดุลที่แตกต่างจาก CPO:

  • ความหนาแน่นสูงกว่าพหลกแบบปกติ

  • การเย็นของเหลวโดยตรง

  • การเปลี่ยนสนาม

  • การขึ้นอยู่กับการบูรณาการทางออนไลน์ในระดับแพคเกจน้อยลง

ความท้าทายที่ยังเหลือของเขารวมถึงการออกแบบอินเตอร์เฟซไฟฟ้า, การบูรณาการแผ่นเย็น, การจัดการเส้นใย, คุณสมบัติการผลิต, และการทํางานร่วมกันหลายผู้ขาย.

การเปรียบเทียบ CWDM และ DWDM CPO

สถาปัตยกรรมความยาวคลื่นส่งผลกระทบต่อการออกแบบเลเซอร์ จํานวนเส้นใย แพ็คเกจ ความสูญเสียทางแสง และความซับซ้อนของการบูรณาการ

การนํา CWDM และ DWDM มาประกอบการไม่สามารถเปรียบเทียบได้ โดยใช้ค่าความช้าหรือพลังงานต่อบิตที่แยกแยกได้ เว้นแต่จะใช้เขตการวัดเดียวกัน

ค่าความช้าอาจรวมหรือยกเว้น:

  • DSP และ FEC

  • การเก็บเก็บ

  • การพับเปอร์

  • อินเตอร์เฟซโฮสต์

  • การประมวลผลสวิตช์

  • ด้านหนึ่งหรือทั้งสองปลายของสายเชื่อม

พลังงานต่อบิตคํานวณว่า:

พลังงานต่อบิต = พลังงาน ÷ อัตราบิตที่ส่ง

อย่างไรก็ตาม การคํานวณต้องกําหนดว่ามันรวมโมดูล, SerDes โฮสต์, เลเซอร์, DSP, FEC, อินเตอร์เฟซสวิทช์, และการเย็นหรือไม่

DWDM สามารถวางความยาวคลื่นมากขึ้นบนเส้นใยหนึ่ง ซึ่งอาจเพิ่มความหนาแน่นและลดจํานวนเส้นใยและการบูรณาการทางแสงที่ซับซ้อนมากขึ้น.

แหล่งระยะยาวหลายคลื่นแบบชิปเดียว กําลังเข้าสู่โปรแกรมการประเมิน แต่ค่าการผลิตของมันขึ้นอยู่กับพลังงานผลิต ความมั่นคงของระยะยาวคลื่น ประสิทธิภาพ ผลิตและอายุการใช้งาน

DWDM ไม่ได้รับประกันพลังงานต่ํากว่าหรือความช้าในทุกระบบ CPO ผลลัพธ์ขึ้นอยู่กับสถาปัตยกรรมที่สมบูรณ์แบบ

การปรับขนาดต่อกับการปรับขนาดต่อ

ขนาด การปรับขนาด การขยายขนาด
สาขาปฏิบัติ ภายในหน่วย, ตู้, หรือ rack ผ่านเซอร์เวอร์และเรค
กลางกระแสปัจจุบัน สายพานไฟฟ้าสั้น โมดูลออปติกที่ติดต่อได้
การออกพลังงานหลัก การสูญเสียไฟฟ้าและการแก้ไข พลังงานโมดูลออปติก
ประเด็นความหนาแน่นหลัก การจัดเส้นทางภายใน ความหนาแน่นของแผ่นหน้า
วิวัฒนาการของผู้สมัคร I/O Optical และ CPO LPO, CPO, XPO

การบริโภคพลังงานโมดูลออปติกส์ และความหนาแน่นของแบนด์วิธ: ขอบเขตที่ยากลําบากใน AI Data Center Interconnects

สายเชื่อมต่อทางออปติกส์ขนาดสูง VS ขนาดใหญ่

การปรับขนาด

เครือข่ายขนาดใหญ่เชื่อมต่อเร่งที่ต้องทํางานเป็นระบบที่ประสานกันอย่างเข้มงวด

ทองแดงยังคงดึงดูดในระยะทางที่สั้น เพราะมันมีราคาถูกและตรงไปตรงมาทางไฟฟ้า ความสามารถในการใช้งานของมันจะจํากัดมากขึ้นเมื่อความเร็วสัญญาณและการสูญเสียช่องทางเพิ่มขึ้น

การวิจัยระบบที่ตีพิมพ์ได้อธิบายว่า ลิงค์ทองแดงความเร็วสูงในปัจจุบันจํากัดกับระยะทางในร็อคที่สั้นในสภาพแวดล้อมของศูนย์ข้อมูลที่ศึกษา

ความกว้างของทองแดงที่ 400G ขึ้นอยู่กับการนําไปใช้งาน มันแตกต่างกันไปตามการออกแบบเคเบิล จํานวนตัวเชื่อม, การปรับค่าบริการ, งบประมาณการใส่-สูญเสีย, และพลังงานที่มีอยู่

I/O และ CPO ทางออปติกส์ จะมีความน่าสนใจมากขึ้น เมื่อทองแดงไม่สามารถให้บริการรวมความกว้างแบนด์วิด ความหนาแน่นทางการเดินทาง ระยะทางและประสิทธิภาพที่ต้องการได้อีกต่อไป

การขยายขนาด

เครือข่ายขนาดใหญ่เชื่อมต่อเซอร์เวอร์และเรคผ่านสวิตช์

พวกเขาต้องการความกว้างขวางที่ยาวนาน สวิทช์ราดิกซ์สูง จํานวนพอร์ตที่ใหญ่ และการเปลี่ยนสนามที่ใช้ได้

เครื่องติดต่อแบบดั้งเดิม LPO, CPO และ XPO ตอบโจทย์ด้านต่าง ๆ ของปัญหานี้:

  • LPO ลดการประมวลผลด้านโมดูล

  • CPO ทําให้เส้นทางไฟฟ้าสั้น

  • XPO เพิ่มความหนาแน่นและความสามารถในการเย็น

การเปลี่ยนแปลงนี้ควรถูกเข้าใจผ่านมาตรฐานและขั้นตอนของผลิตภัณฑ์เฉพาะเจาะจง แทนที่จะมีวันรับใช้ทั่วไป

กรอบการคัดเลือกวิศวกรรม

การเลือกสถาปัตยกรรมควรเริ่มจากความต้องการของระบบ ไม่ใช่ค่าพลังงานโมดูลต่ําสุดที่ประกาศไว้

คําถามหลัก ๆ ได้แก่

  • ต้องไปถึงขนาดไหน?

  • ขั้นต่ําพลังงานหรือพลังงานต่อบิตใดที่ใช้ได้?

  • การเปลี่ยนสนามเป็นความจําเป็นหรือไม่

  • มีระบบเย็นอะไรบ้าง

  • ขอบเขตความช้าที่กําลังวัดอยู่คืออะไร?

  • จําเป็นต้องมีความสามารถในการใช้งานร่วมกันของหลายผู้จัดส่งหรือไม่

เปรียบเทียบพลังงานต่อบิต อย่างละเอียด

โมดูลที่มีพลังงานสูงกว่าอาจยังมีพลังงานต่ําต่อบิต หากมันให้ความกว้างแบนด์วิทที่ใช้ได้มากขึ้น

การเปรียบเทียบแต่ละครั้งควรกําหนดอัตราบิต, ทิศทาง, จํานวนปลายเชื่อมโยง, ขอบเขต DSP / FEC, พลังเลเซอร์, การประมวลผลของโฮสต์, และค่าใช้จ่ายในการเย็น

การประเมินความกว้างและส่วนผันการเชื่อมโยง

สถาปัตยกรรมพลังงานต่ําอาจทํางานด้วยช่องช่องที่แคบกว่า

การคัดเลือกควรพิจารณาระยะทางการถ่ายทอด งบประมาณการเชื่อมต่อปลายไปปลาย คุณภาพช่องทางไฟฟ้าเจ้าภาพ อุณหภูมิการทํางาน ความแตกต่างของส่วนประกอบ และสภาพการแก่ตัว

การประเมินความเย็นและการรักษา

พลังนามของโมดูลไม่ได้พิสูจน์ว่าทุกชัสซี่สามารถเย็นมันได้

ระบบยังต้องกําหนดหน่วยที่สามารถเปลี่ยนได้ พล็อกเบิ้ลแบบดั้งเดิมให้การเปลี่ยนโมดูลที่ง่าย ขณะที่การบูรณาการมากขึ้นอาจย้ายขอบเขตการซ่อมแซมไปยังการ์ดสาย, แพ็คเกจ,หรือสลับการประกอบ.

การประเมินความวัสดุของระบบนิเวศ

ผลงานทางเทคนิคและความวัสดุของระบบนิเวศเป็นคําถามที่แตกต่างกัน

สถาปัตยกรรมใหม่อาจแสดงผลที่ดีก่อนที่มันจะมีรายละเอียดที่มั่นคง ซัพพลายเออร์หลายคน วิธีการทดสอบร่วมกัน การพิสูจน์ความสามารถในการทํางานร่วมกัน หรือวิธีการซ่อมแซมที่ตั้ง

ความจํากัดของความหนาแน่นของพลังงานหมายถึงอะไรสําหรับพื้นฐาน AI

การเติบโตความกว้างแบนด์วิทในอนาคต ไม่สามารถพึ่งพาการเพิ่มความเร็วของช่องทางหนึ่งเท่านั้น

มันต้องการการผสมผสานของ

  • ช่องทางขนาน

  • การ multiplexing ความยาวคลื่น

  • เส้นทางไฟฟ้าที่สั้น

  • การบรรจุที่ประสิทธิภาพสูงขึ้น

  • วัสดุที่มีการสูญเสียน้อย

  • การปรับปรุงการออกแบบความร้อน

เมื่อการไหลของความร้อนเพิ่มขึ้น, หน่วยระบายความร้อนภายนอกที่ใหญ่กว่าจะให้ผลตอบแทนที่ลดลง. การเย็นต้องเคลื่อนที่ใกล้แหล่งความร้อนและกลายเป็นส่วนหนึ่งของสถาปัตยกรรมแสง.

ความน่าเชื่อถือยังต้องถูกแก้ไขด้วยอุณหภูมิการทํางานที่เหมาะสม การมีคุณสมบัติเฉพาะในรูปแบบความล้มเหลว ขอบเขตของระบบที่สามารถซ่อมแซมได้ และความ redundancy ระดับเครือข่าย

โมดูลออปติก สวิตช์ ASIC แพคเกจ PCB ระบบเย็น และระบบเครือข่ายต้องถูกออกแบบเป็นระบบเดียว

คํา ถาม ที่ ถาม บ่อย

ทําไมโมดูลออปติกใช้พลังงานมากขนาดนี้

โมดูลความเร็วสูงต้องการเครื่องขับเลเซอร์ เครื่องรับ เครื่องตีเสมอ และมักจะใช้ DSP และ FEC พลังงานยังเพิ่มขึ้นเมื่อการสูญเสียช่องไฟฟ้าและความเร็วทางรถเพิ่มขึ้น

อะไรจํากัดความหนาแน่นของแบนด์วิทของโมดูลออปติก

ข้อจํากัดหลักคือพื้นที่ด้านหน้า แผ่น, การจัดส่งพลังงาน, เส้นทางไฟฟ้า, การจัดการไฟเบอร์, และความจุในการเย็น

LPO, CPO และ XPO ต่างกันอย่างไร?

LPO กําจัดโมดูล DSP, CPO วางออฟติกส์ใกล้กับ ASIC, และ XPO รวมโมดูลที่สามารถถอดออกได้ที่มีความคู่เคียงสูงและความเย็นของเหลว.

CPO ใช้พลังงานน้อยกว่าเสมอเหรอ?

ผลลัพธ์ขึ้นอยู่กับเลเซอร์ อินเตอร์เฟซเจ้าภาพ ขอบเขต DSP / FEC การเย็น และส่วนใดของระบบที่รวม

ทําไมอุณหภูมิจึงมีผลต่อความน่าเชื่อถือ

กลไกการทําลายหลายอย่างเร่งเร่งในอุณหภูมิที่สูงขึ้น แต่ความสัมพันธ์ที่แม่นยําขึ้นอยู่กับอุปกรณ์และรูปแบบความผิดพลาด

สถาปัตยกรรมไหนดีสําหรับ Scale-Up และ Scale-Out?

Scale-Up ชื่นชอบการใช้งานในระยะสั้นและความช้าต่ํา เช่น ทองแดง, I / O optical และ CPO. Scale-Out เน้นการใช้งาน, ความหนาแน่นของสวิตช์และความสามารถในการใช้งาน

บล็อก
รายละเอียดบล็อก
การบริโภคพลังงานโมดูลออปติกส์ และความหนาแน่นของแบนด์วิธ: ขอบเขตที่ยากลําบากใน AI Data Center Interconnects
2026-07-13
Latest company news about การบริโภคพลังงานโมดูลออปติกส์ และความหนาแน่นของแบนด์วิธ: ขอบเขตที่ยากลําบากใน AI Data Center Interconnects

เครือข่ายศูนย์ข้อมูล AI ไม่ต้องจํากัดโดยอัตราการส่งสัญญาณสูงสุดของโมดูลออปติกส์อีกต่อไป คําถามที่ยากกว่าคือและยังคงเชื่อมต่อทางออปติกเพียงพอที่จะสนับสนุนขนาดการคํานวณที่ต้องการ.

เมื่อความจุของสวิตช์เคลื่อนย้ายไปเกิน 51.2 Tb / s และอินเตอร์เฟซทางออปติกส์ก้าวจาก 400G และ 800G ไปยัง 1.6T และอัตราที่สูงกว่านี้ ตัวแปรสองตัวจะกําหนดมากขึ้นว่าสถาปัตยกรรมสามารถปรับขนาดได้หรือไม่:

  • การบริโภคพลังงานโมดูลออปติก

  • ความหนาแน่นของความกว้างแบนด์วิทของโมดูลออปติกส์

ตัวแปรเหล่านี้เชื่อมโยงกันอย่างใกล้ชิด ความกว้างแบนด์เบดที่สูงขึ้นต่อพอร์ตมักจะเพิ่มการสูญเสียไฟฟ้า ความซับซ้อนของการประมวลผลสัญญาณ การผลิตความร้อน และความต้องการในการเย็นการเพิ่มพูนพอร์ตเพิ่มขึ้นในแผ่นหน้าเดียวกัน จะทําให้ความร้อนมีพื้นที่ที่เล็กกว่า.

ขั้นต่ําที่เกิดขึ้นไม่ได้เกี่ยวข้องกับโมดูลออปติกเท่านั้น แต่ยังเกี่ยวข้องกับสวิทช์ ASIC, SerDes, PCB, การจัดส่งพลังงาน, ระบบเย็น, การนําเส้นใยไฟฟ้า, และรุ่นการบํารุงรักษา

ขั้นต่ําของพลังงานและความหนาแน่นของแบนด์วิทของโมดูลออปติกส์คืออะไร?

การบริโภคพลังงานของโมดูลออปติกส์ จํากัดจํานวนของกําลังไฟฟ้าและความร้อนที่เหลือสําหรับการคิดเลขขณะที่ความหนาแน่นของความกว้างแบนด์วิท (bandwidth density) อธิบายถึงความจุของข้อมูลที่สามารถติดตั้งได้ในแผ่นที่ตั้งพื้นที่บรรจุหรือ rack โดยไม่เกินขอบเขตไฟฟ้า, ความร้อน, เครื่องจักรกลและความน่าเชื่อถือ

ไม่มีเมทริกใด ๆ ควรประเมินเป็นอิสระ โมดูลความกว้างแบนด์เบดสูงที่มีพลังงานเกินจะลดกําลังคอมพิวเตอร์ที่มีอยู่ในเรคเดียวกันโมดูลขนาดเล็กสามารถปรับปรุงความหนาแน่นทางกายภาพในขณะที่สร้างการไหลของความร้อนที่ชาสซี่ไม่สามารถกําจัด.

การบริโภคพลังงานเป็นข้อจํากัดของระบบ

ราคมีพลังงานและงบประมาณการเย็นที่จํากัด. พลังงานที่ใช้โดยสายเชื่อม optik ไม่สามารถใช้ได้กับ GPU, ความจํา, สวิตช์ซิลิคอน, การเก็บข้อมูล และอุปกรณ์การเย็นที่รองรับ.

ในจํานวนท่าทางที่เล็ก ๆ น้อย ๆ น้อย ๆ วัตต์ต่อโมดูลอาจดูเหมือนจะสามารถจัดการได้ความแตกต่างกลายเป็นตัวแปรพื้นฐานหลัก.

การเปรียบเทียบที่สมบูรณ์แบบอาจต้องรวมถึง:

  • ทั้งสองปลายของสายไฟฟ้า

  • โฮสต์ SerDes และ retiming

  • DSP และ FEC

  • พลังงานแหล่งเลเซอร์

  • ความเสียจากการแปลงพลังงาน

  • ค่าใช้จ่ายด้านบนในการเย็น

ค่าแวทต่อท่าที่ตีพิมพ์ไม่ได้เปรียบเทียบตรง เว้นแต่พวกเขาใช้เขตของระบบเดียวกัน

ความหนาแน่นของความกว้างแบนด์เวทเป็นข้อจํากัดทางความร้อน

ความหนาแน่นของความกว้างแดนอาจหมายถึงความกว้างแดนต่อโมดูล, การเปิดแผ่นหน้า, หน่วย rack, สวิตช์, หรือวัตต์. การวัดเหล่านี้เกี่ยวข้องกัน แต่ไม่ได้เปลี่ยนกัน

การเพิ่มความกว้างแบนด์เวทของโมดูลเป็นสองเท่า ไม่ทําให้ความหนาแน่นของสวิตช์ที่ใช้ได้เป็นสองเท่าโดยอัตโนมัติ ระบบยังต้องให้พลังงานเพียงพอ รักษาความสมบูรณ์แบบของสัญญาณสายใย, กรง และการเข้าถึงบริการ

ในระดับพลังงานที่สูงขึ้น ความหนาแน่นของความกว้างแบนด์จะขึ้นอยู่กับการกําจัดความร้อนมากกว่าขนาดของแผ่นเท่านั้น

เหตุ ผล ที่ การ ปรับ ระดับ ความ เร็ว ใน เส้นทาง เดียว ไม่ มี ประสิทธิภาพ

เส้นทางปกติไปยังความกว้างแบนด์บันด์ออปติกที่สูงกว่านั้น ได้พึ่งพาการใช้สายไฟฟ้าและสายออปติกที่เร็วขึ้น:

25G → 50G → 100G → 200G PAM4

เส้นทางนี้ยังคงสําคัญ แต่การเปลี่ยนแปลงทุกครั้ง ต้องการตัวส่งสัญญาณ เครื่องรับสัญญาณ การปรับความเท่าเทียม การรหัส และการควบคุมความสมบูรณ์ของสัญญาณพลังงานและความซับซ้อนไม่จําเป็นต้องปรับขนาดตามสัดส่วนของผลิตประโยชน์.

การบริโภคพลังงานโมดูลออปติกส์ และความหนาแน่นของแบนด์วิธ: ขอบเขตที่ยากลําบากใน AI Data Center Interconnects

เหตุ ผล ที่ ค่า คัน ที่ สูง ขึ้น จะ เพิ่ม พลัง และ ความ ซับซ้อน

ช่องว่างในการปรับขนาดการคํานวณและ I/O

การวิเคราะห์บนพื้นฐานของฐานข้อมูลรุ่น Epoch AIคาดว่าการคํานวณที่ใช้ในการฝึกแบบ AI ท่ามกลางจะเติบโตประมาณ 4 ถึง 5 เท่าต่อปี ระหว่างปี 2010 และ 2024

อัตรานี้ใช้กับการฝึกฝนขอบเขตมากกว่าทุกภาระงาน AI แต่มันแสดงให้เห็นว่า ความต้องการในการสื่อสารสามารถเติบโตอย่างรวดเร็วรอบกลุ่มเร่งขนาดใหญ่

ความกว้างแดน I/O ไม่ปฏิบัติตามตารางการเพิ่มเป็นสองเท่าทั่วไป แต่การพัฒนาของมันขึ้นอยู่กับแผนการทาง SerDes, สวิตช์ซิลิคอน, อินเตอร์เฟซออปติก, การบรรจุ, การจัดส่งพลังงาน, และการเย็น

ความท้าทายเชิงปฏิบัติการคือการขยายความสามารถในการสื่อสารอย่างรวดเร็วพอที่จะป้องกันการเชื่อมต่อระหว่างกัน จากการจํากัดระบบคอมพิวเตอร์

ความรู้สึกของตัวรับ DSP และ FEC

PAM4 ขนส่งสองบิตต่อสัญลักษณ์โดยใช้ระดับความยาวสี่ระดับ แต่การแยกที่เล็กกว่าระหว่างระดับเหล่านั้นลดขอบเสียงเมื่อเทียบกับ NRZ

และบริการทางเทคนิค IEEE 802.3คํานวณโทษการปรับปรุง SNR optical ที่สมบูรณ์แบบประมาณ 4.8 dB สําหรับ PAM4 เทียบกับ NRZ. การลงโทษเพิ่มเติมขึ้นอยู่กับความกว้างแดนสัญญาณและเงื่อนไขการดําเนินงาน.

นี่ไม่ได้หมายความว่าความรู้สึกของตัวรับจะเสื่อมลงในจํานวนหนึ่งที่กําหนดไว้ทุกครั้งที่อัตราการเดินรถเพิ่มเป็นสองเท่า ผลงานจริงขึ้นอยู่กับอัตราการส่ง baud ความกว้างแบนด์เวทของตัวรับ ความสูญเสียของช่องทาง การปรับค่าFEC, และส่วนประกอบการ

DSP และ FEC สามารถฟื้นฟูคุณภาพสัญญาณและขยายอัตราการทํางานได้ แต่มันยังใช้พลังงานและนํามาช้าดังนั้นผลประโยชน์ของการเพิ่มความเร็วในเส้นทางเดียวจึงลดลงเมื่อการชดเชยไฟฟ้าและดิจิทัลมากขึ้นจําเป็น.

วิธีการที่พลังงานโมดูลออปติก จํากัดการออกแบบสวิตช์

ผลของพลังงานโมดูลจะชัดเจนขึ้นเมื่อรวมกันผ่านสวิตช์ที่สมบูรณ์

ตัวอย่างงบประมาณพลังงาน 51.2T

พิจารณาตัวอย่างของสวิตช์ 51.2 Tb/s ที่เต็มไปด้วยโมดูลออปติก FR4 128 × 400G:

ส่วนประกอบ จํานวน พลังงานต่อหน่วย พลังงานรวม
โมดูลออปติก 400G FR4 128 10W 1,280 W
เปลี่ยน ASIC 1 ประมาณ 900 W ประมาณ 900 W
โมดูลรวมและพลังงาน ASIC รางวัล รางวัล ประมาณ 2,180 W

ในการคํานวณนี้ โมดูลออปติกมีส่วนประมาณ 58.7% ของพลังงานรวมของโมดูลออปติกและสวิตช์ ASIC

เปอร์เซ็นต์นี้ไม่ได้แสดงพลังงานการเข้าสวิตช์ทั้งหมด เพราะแฟน, ระบบควบคุม, อิเล็กทรอนิกส์การควบคุม, และความสูญเสียการแปลงไม่รวมมันแสดงให้เห็นว่า อินเตอร์เฟซออปติกส์สามารถใช้พลังงานในขนาดเดียวกันกับการสลับซิลิคอน.


การบริโภคพลังงานโมดูลออปติกส์ และความหนาแน่นของแบนด์วิธ: ขอบเขตที่ยากลําบากใน AI Data Center Interconnects

51.2T งบประมาณพลังงานออปติกสวิทช์

พลังงานเครือข่ายและความหนาแน่นของคอมพิวเตอร์

ภายใต้งบประมาณพลังงานคงที่ พลังงานเครือข่ายที่ต่ํากว่าสามารถปล่อยพลังงานไฟฟ้าและความร้อนมากขึ้นสําหรับการคํานวณ

ในปี 2025ประกาศเปลี่ยนโฟตอนิกส์, NVIDIA รายงานประสิทธิภาพการใช้พลังงานสูงกว่า 3.5 เท่าสําหรับสถาปัตยกรรมที่ประกาศเมื่อเทียบกับพื้นฐานการดําเนินการแบบดั้งเดิมที่ระบุ

ผลลัพธ์นี้เป็นผลลัพธ์ที่เฉพาะบนแพลตฟอร์มมากกว่าปัจจัยประสิทธิภาพ CPO ทั่วไป ผลลัพธ์จริงบนความหนาแน่นของ GPU ยังขึ้นอยู่กับจํานวนพอร์ต, topology, พลังงานเร่ง, ความจุในการเย็นและการออกแบบ rack.

ผลสัมฤทธิ์ของระบบสามประการของพลังแสงที่สูงขึ้น

ข้อจํากัดเบื้องต้น ผลทันที ผลของระบบ
พลังงานเชื่อมต่อสูงกว่า พลังงานที่เหลือสําหรับการคํานวณน้อยลง ความหนาแน่นของแอกเซลเลเตอร์ต่ํากว่า
ความร้อนของโมดูลสูงกว่า ขอบความร้อนที่ลดลง ความต้องการในการเย็นที่สูงขึ้น
สนามบินที่มีพลังงานสูงมากขึ้น การไหลของความร้อนด้านหน้าที่สูงขึ้น ความหนาแน่นของท่าเรือที่ใช้ได้ต่ํากว่า

การบริโภคพลังงานโมดูลออปติกส์ และความหนาแน่นของแบนด์วิธ: ขอบเขตที่ยากลําบากใน AI Data Center Interconnects

ผลสัมฤทธิ์สามระบบของพลังงานโมดูลทางออปติก

พลังงานและความหนาแน่นของคอมพิวเตอร์

วัตต์ที่ใช้ในเครือข่ายไม่สามารถจัดสรรไปในที่อื่นในรังเดียวกัน

พลังงานของเครือข่ายที่สูงขึ้นอาจนําไปสู่เร็กเซเลอเตอร์ที่น้อยลงต่อเร็ก, เร็กที่มากขึ้นสําหรับภาระงานเดียวกัน, สวิตช์เพิ่มเติม, และความต้องการในการเย็นอํานวยการที่ใหญ่ขึ้น

ดังนั้นพลังงานโมดูลออปติกส์จึงเป็นตัวแปรทางสถาปัตยกรรม ไม่ใช่แค่รายละเอียดขององค์ประกอบ

ขั้นต่ําของพลังงานและความเย็น

เมื่อโมดูลที่ติดต่อได้เคลื่อนย้ายไปเกิน 800G ความร้อนมากขึ้นต้องถูกกําจัดจากตําแหน่งแต่ละแผ่นด้านหน้า

รายการกระดาษทางเทคนิค OSFP MSAระบุว่าตัวประกอบรูปแบบ OSFP1600 ให้ความสามารถทางอุณหภูมิมากกว่า 30 W สําหรับออฟติกศูนย์ข้อมูล 1600G. นี้คืออุณหภูมิอ้างอิง, ไม่ใช่การจัดอันดับพลังงานทั่วไปสําหรับแต่ละโมดูล.

พลังงานจริงขึ้นอยู่กับความกว้าง การนํา DSP มาใช้งาน จํานวนความยาวคลื่น การจัดเรียงเลเซอร์ อินเตอร์เฟซโฮส และอุณหภูมิการทํางาน

เมื่อกระแสความร้อนสูงพอ การเพิ่มการไหลของอากาศจะลดประสิทธิภาพ การเย็นของเหลวจะทําให้เส้นทางความร้อนสั้นลง โดยการโอนความร้อนไปยังแผ่นเย็นใกล้องค์ประกอบที่มีพลังงานสูง

แนวทาง ASHRAEบันทึกการเย็นด้วยน้ําอุ่นตรงในช่วง 40 ~ 45 °C ในสภาพแวดล้อมคอมพิวเตอร์ที่มีประสิทธิภาพสูงแต่มันยืนยันว่าการเย็นด้วยน้ําอุ่น เป็นแนวทางที่ยอมรับในศูนย์ข้อมูล.

พลังงาน อุณหภูมิ และ ความ น่า เชื่อถือ

ในผ้า AI ใหญ่ แม้แต่ความน่าจะเป็นการล้มเหลวในระดับองค์ประกอบที่ต่ํา ก็สามารถสร้างภาระการทํางานที่สําคัญได้

อุณหภูมิการทํางานที่ต่ํากว่าสามารถชะลอกลไกการทําลายหลายอย่างได้ แต่ความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิและอายุการใช้งานขึ้นอยู่กับอุปกรณ์และรูปแบบความผิดพลาด

แนวทางความน่าเชื่อถือของ NISTอธิบายว่ารูปแบบความผิดปกติที่แตกต่างกัน อาจต้องใช้แบบเร่งที่แตกต่างกัน

การวิเคราะห์ความน่าเชื่อถือที่สามารถป้องกันได้ จึงควรระบุกลไกการล้มเหลวที่เกี่ยวข้อง กําหนดความเครียดในการทํางาน และรับรองรูปแบบด้วยข้อมูลแต่มันไม่ได้ผลิตตัวคูณอายุการใช้งานทั่วไป.

เหตุ ผล ที่ แผนหน้า กลาย เป็น ปัญหา ใน เรื่อง ความ กว้าง ระยะ

เครือข่าย AI ต้องการการสวิตชิ่งที่มีราดิกซ์สูง และการสวิตชิ่งที่มีการสมัครสมาชิกเกินขั้นต่ํา เมื่อความกว้างแดนไม่เพียงพอเข้ากับสวิตช์หนึ่ง อาจต้องใช้ระยะ Spine หรือ Super-Spine เพิ่มเติม

ขั้นตอนเพิ่มเติมอาจเพิ่มขึ้น:

  • ความช้า

  • จํานวนสวิทช์และสายไฟฟ้า

  • การบริโภคพลังงาน

  • ความซับซ้อนของเคเบิล

  • จุดความผิดพลาด

  • ค่าใช้จ่าย

ความหนาแน่นของ OSFP และการขยายเครือข่าย

รายการการออกแบบอ้างอิง OSFP MSAนําเสนอสวิทช์ 1RU ด้วย 32 ท่าทาง OSFP1600 ที่รองรับ 51.2 Tb/s ของอัตราการผ่านรวม

นี่คือการตั้งค่าอ้างอิงที่ไม่ใช่ขีดจํากัดทางกายภาพทั่วไป แต่มันแสดงให้เห็นว่า ความกว้างแบนด์วิทของตัวประกอบรูปแบบสามารถส่งผลต่อจํานวนสวิตช์และโทปอลิเจียเครือข่ายได้อย่างไร

การเพิ่มความกว้างแบนด์วิทของโมดูลอาจลดจํานวนพอร์ตทางกายภาพที่จําเป็นได้ แต่เพียงแต่ถ้าพลังงาน, การเย็น, การนําทางไฟฟ้า และการจัดการไฟเบอร์ยังคงเป็นไปได้

ความหนาแน่นของความกว้างแบนด์วิท เป็นปัญหาด้านความร้อน

โมดูลสามารถทําให้เล็กขึ้น แต่พลังงานของมันอาจไม่ลดลงในอัตราเดียวกัน ผลลัพธ์คือการไหลของความร้อนที่ใหญ่กว่าภายในแผ่นหน้า

ดังนั้นความหนาแน่นที่ใช้ได้จึงได้รับผลกระทบจาก:

  • ประสิทธิภาพของกรงและระบายความร้อน

  • การส่งพลังงาน PCB

  • การนําทางไฟฟ้าของเจ้าเครื่อง

  • ความหนาแน่นของสายเชื่อมและเส้นใย

  • ความจุของระบบเย็น

  • อุณหภูมิส่วนประกอบสูงสุด

ที่ความกว้างของแบนด์เบดสูง ความหนาแน่นจริงของปัจจัยรูปแบบถูกกําหนดโดยจํานวนความร้อนที่ระบบทั้งหมดสามารถกําจัดได้

การบริโภคพลังงานโมดูลออปติกส์ และความหนาแน่นของแบนด์วิธ: ขอบเขตที่ยากลําบากใน AI Data Center Interconnects

ความหนาแน่นของแผ่นหน้าและสถาปัตยกรรมความร้อนของ XPO

XPO: ความหนาแน่นสูงขึ้นด้วยการเย็นของเหลวที่ติดตั้ง

XPO หมายถึงออตติกที่ติดต่อได้ด้วยพหลโยธินขนาดยืด.

ในเดือนมีนาคม 2026อาริสต้า ประกาศการตกลงหลายแหล่งของ XPOสถาปัตยกรรมที่ประกาศใช้ช่องทาง 64 ที่ 200 Gb / s ต่อช่องทาง, ให้ 12.8 Tb / s ต่อโมดูลและเป้าหมาย 204.8 Tb / s ของแบนด์วิทของแพนเนลด้านหน้าต่อหน่วย rack คอมพิวเตอร์เปิด

แนวคิดใช้โครงสร้าง PCB แบบ Belly-to-Belly

  • ส่วนประกอบพลังงานสูง มองไปในทางไปยังโครงสร้างเย็นของเหลว

  • ส่วนประกอบพลังงานต่ําหน้าออก

  • การเย็นถูกนําเข้าในโครงสร้างโมดูล

  • หน่วยแสงยังคงถอดได้

ขนาด อ้างอิง OSFP1600 ประกาศสถาปัตยกรรม XPO
ความกว้างแบนด์วิธต่อโมดูล 1.6 Tb/s 12.8 Tb/s
โครงสร้างช่องทาง 8 × 200 Gb/s 64 × 200 Gb/s
ความจุของแผ่นหน้า 51.2 Tb/s ต่อ 1 RU 204.8 Tb/s ต่อหน่วย rack คอมพิวเตอร์เปิด
การเย็น ห้องเก็บความร้อนที่เย็นด้วยอากาศ การเย็นของเหลวแบบบูรณาการ
รุ่นสํารอง สามารถติดต่อได้ สามารถติดต่อได้

ค่า 204.8 Tb / s แสดงถึงความจุของแบนด์วิดท์ของแพเนลด้านหน้า ไม่ใช่ 128 โมดูลทางกายภาพในหน่วย rack หนึ่ง

ปัจจัยการออกแบบหลักของ XPO คือความสามารถในการใช้งาน มันพยายามที่จะรักษาแบบโมดูลที่สามารถเปลี่ยนได้ในขณะที่เพิ่มความคู่เคียงและปรับปรุงเส้นทางความร้อน

อุปติกส์ที่ติดต่อได้แบบประเพณี LPO, CPO และ XPO

สถาปัตยกรรม ข้อดีหลัก ข้อจํากัดหลัก ความสามารถในการบริการ
เครื่องติดต่อแบบดั้งเดิม ระบบนิเวศ ค่าใช้จ่ายไฟฟ้าและ DSP ที่สูงกว่า แข็งแรง
LPO การประมวลผลด้านล่างของโมดูล ขอบเขตของเจ้าภาพและลิงค์ที่แคบกว่า แข็งแรง
CPO เส้นทางไฟฟ้าที่สั้นมาก การบรรจุและความซับซ้อนของการเปลี่ยน จํากัด
XPO ความหนาแน่นที่สามารถติดต่อได้สูง ด้วยการเย็นของเหลว ความต้องการอินเตอร์เฟซและระบบนิเวศใหม่ แข็งแรง

การบริโภคพลังงานโมดูลออปติกส์ และความหนาแน่นของแบนด์วิธ: ขอบเขตที่ยากลําบากใน AI Data Center Interconnects

พลั๊กเบิ้ลแบบดั้งเดิม VS LPO VS CPO VS XPO

อุปกรณ์แสงที่ติดต่อได้แบบดั้งเดิม

โมดูลที่ติดต่อได้แบบดั้งเดิมเชื่อมต่อกับสวิตช์ ASIC ผ่านสายไฟฟ้าความเร็วสูง

พวกเขามีการเปลี่ยนแบบ Hot-Swap, การแยกแยกความผิดพลาดอย่างชัดเจน, คุณสมบัติโมดูลอิสระ, และการจัดจําหน่ายหลายผู้จัดจําหน่าย

ความอ่อนแอหลักของพวกมันคือเส้นทางไฟฟ้า ในความเร็วที่สูงขึ้น PCB และการสูญเสียของสายเชื่อมขณะที่ความร้อนยังคงต้องถูกกําจัดผ่านโครงสร้างแผ่นหน้าจํากัด.

LPO

ออตติกที่ติดต่อได้แบบเส้นตรงกําจัด DSP โมดูลแบบปกติ และรักษาเส้นทางแบบแอนาล็อกระหว่างโฮสต์และโมดูล

รายการรายละเอียดของ LPO MSAมอบฟังก์ชัน เช่น FEC, retiming และการแปลงข้อมูลให้กับโฮสต์ และกําหนดจุดทดสอบที่พัฒนาเพื่อรองรับความสามารถในการทํางานร่วมกัน

การกําจัด DSP ทางด้านโมดูลสามารถลดพลังงานโมดูลและความช้าในการประมวลผลได้ แต่มันทําให้มีความต้องการมากขึ้นต่อคุณภาพ SerDes ของโฮสต์, การสูญเสียช่องทาง, ความเส้นตรงของตัวส่ง, เสียงของตัวรับ, และขอบเชื่อม.

LPO ไม่มีค่าพลังงานทั่วไป, ความช้า, หรือความกว้าง. ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับโฮสต์ที่สมบูรณ์แบบและลิงก์ออปติก.

CPO

อุปกรณ์ประกอบแสงที่บรรจุพร้อมกันวางเครื่องยนต์ออปติก ใกล้กับสวิตช์ ASIC ลดความยาวและการสูญเสียของเชื่อมต่อไฟฟ้าความเร็วสูงสุด

นี้สามารถลดความสามารถในการปรับระดับความเท่าเทียม, การใช้เวลาใหม่, และพลังงาน I/O ของไฟฟ้า แต่นําเสนอปัญหาในการบรรจุ, การติดต่อเส้นใย, การออกแบบความร้อน, การแยกความผิดพลาด, และการซ่อมแซมสนาม

ในปี 2023Optical Internetworking Forum ประกาศข้อตกลงการดําเนินการ 3.2T Co-Packed Moduleมันกําหนดโมดูล 3.2 Tb / s สําหรับการสวิตชิ่ง Ethernet และให้ประมาณ 140 Gb / s ต่อมิลลิเมตรของความหนาแน่นความกว้างแบนด์เวทของขอบแพคเกจ

ในเดือนพฤษภาคม 2026 NVIDIA ระบุว่าสวิตช์ Spectrum-X Ethernet Photonics ของมันกําลังอยู่ในการผลิต นี่คือขีดขวางทางการค้าที่สําคัญ แม้ว่ามันจะไม่ชี้ให้เห็นถึงการรับใช้ CPO ทั่วอุตสาหกรรม

XPO

XPO ยังคงมีโมดูลที่สามารถถอดออกได้ โดยใช้การขนานกันที่ใหญ่กว่าและการเย็นของเหลวที่บูรณาการ

มันให้ความสมดุลที่แตกต่างจาก CPO:

  • ความหนาแน่นสูงกว่าพหลกแบบปกติ

  • การเย็นของเหลวโดยตรง

  • การเปลี่ยนสนาม

  • การขึ้นอยู่กับการบูรณาการทางออนไลน์ในระดับแพคเกจน้อยลง

ความท้าทายที่ยังเหลือของเขารวมถึงการออกแบบอินเตอร์เฟซไฟฟ้า, การบูรณาการแผ่นเย็น, การจัดการเส้นใย, คุณสมบัติการผลิต, และการทํางานร่วมกันหลายผู้ขาย.

การเปรียบเทียบ CWDM และ DWDM CPO

สถาปัตยกรรมความยาวคลื่นส่งผลกระทบต่อการออกแบบเลเซอร์ จํานวนเส้นใย แพ็คเกจ ความสูญเสียทางแสง และความซับซ้อนของการบูรณาการ

การนํา CWDM และ DWDM มาประกอบการไม่สามารถเปรียบเทียบได้ โดยใช้ค่าความช้าหรือพลังงานต่อบิตที่แยกแยกได้ เว้นแต่จะใช้เขตการวัดเดียวกัน

ค่าความช้าอาจรวมหรือยกเว้น:

  • DSP และ FEC

  • การเก็บเก็บ

  • การพับเปอร์

  • อินเตอร์เฟซโฮสต์

  • การประมวลผลสวิตช์

  • ด้านหนึ่งหรือทั้งสองปลายของสายเชื่อม

พลังงานต่อบิตคํานวณว่า:

พลังงานต่อบิต = พลังงาน ÷ อัตราบิตที่ส่ง

อย่างไรก็ตาม การคํานวณต้องกําหนดว่ามันรวมโมดูล, SerDes โฮสต์, เลเซอร์, DSP, FEC, อินเตอร์เฟซสวิทช์, และการเย็นหรือไม่

DWDM สามารถวางความยาวคลื่นมากขึ้นบนเส้นใยหนึ่ง ซึ่งอาจเพิ่มความหนาแน่นและลดจํานวนเส้นใยและการบูรณาการทางแสงที่ซับซ้อนมากขึ้น.

แหล่งระยะยาวหลายคลื่นแบบชิปเดียว กําลังเข้าสู่โปรแกรมการประเมิน แต่ค่าการผลิตของมันขึ้นอยู่กับพลังงานผลิต ความมั่นคงของระยะยาวคลื่น ประสิทธิภาพ ผลิตและอายุการใช้งาน

DWDM ไม่ได้รับประกันพลังงานต่ํากว่าหรือความช้าในทุกระบบ CPO ผลลัพธ์ขึ้นอยู่กับสถาปัตยกรรมที่สมบูรณ์แบบ

การปรับขนาดต่อกับการปรับขนาดต่อ

ขนาด การปรับขนาด การขยายขนาด
สาขาปฏิบัติ ภายในหน่วย, ตู้, หรือ rack ผ่านเซอร์เวอร์และเรค
กลางกระแสปัจจุบัน สายพานไฟฟ้าสั้น โมดูลออปติกที่ติดต่อได้
การออกพลังงานหลัก การสูญเสียไฟฟ้าและการแก้ไข พลังงานโมดูลออปติก
ประเด็นความหนาแน่นหลัก การจัดเส้นทางภายใน ความหนาแน่นของแผ่นหน้า
วิวัฒนาการของผู้สมัคร I/O Optical และ CPO LPO, CPO, XPO

การบริโภคพลังงานโมดูลออปติกส์ และความหนาแน่นของแบนด์วิธ: ขอบเขตที่ยากลําบากใน AI Data Center Interconnects

สายเชื่อมต่อทางออปติกส์ขนาดสูง VS ขนาดใหญ่

การปรับขนาด

เครือข่ายขนาดใหญ่เชื่อมต่อเร่งที่ต้องทํางานเป็นระบบที่ประสานกันอย่างเข้มงวด

ทองแดงยังคงดึงดูดในระยะทางที่สั้น เพราะมันมีราคาถูกและตรงไปตรงมาทางไฟฟ้า ความสามารถในการใช้งานของมันจะจํากัดมากขึ้นเมื่อความเร็วสัญญาณและการสูญเสียช่องทางเพิ่มขึ้น

การวิจัยระบบที่ตีพิมพ์ได้อธิบายว่า ลิงค์ทองแดงความเร็วสูงในปัจจุบันจํากัดกับระยะทางในร็อคที่สั้นในสภาพแวดล้อมของศูนย์ข้อมูลที่ศึกษา

ความกว้างของทองแดงที่ 400G ขึ้นอยู่กับการนําไปใช้งาน มันแตกต่างกันไปตามการออกแบบเคเบิล จํานวนตัวเชื่อม, การปรับค่าบริการ, งบประมาณการใส่-สูญเสีย, และพลังงานที่มีอยู่

I/O และ CPO ทางออปติกส์ จะมีความน่าสนใจมากขึ้น เมื่อทองแดงไม่สามารถให้บริการรวมความกว้างแบนด์วิด ความหนาแน่นทางการเดินทาง ระยะทางและประสิทธิภาพที่ต้องการได้อีกต่อไป

การขยายขนาด

เครือข่ายขนาดใหญ่เชื่อมต่อเซอร์เวอร์และเรคผ่านสวิตช์

พวกเขาต้องการความกว้างขวางที่ยาวนาน สวิทช์ราดิกซ์สูง จํานวนพอร์ตที่ใหญ่ และการเปลี่ยนสนามที่ใช้ได้

เครื่องติดต่อแบบดั้งเดิม LPO, CPO และ XPO ตอบโจทย์ด้านต่าง ๆ ของปัญหานี้:

  • LPO ลดการประมวลผลด้านโมดูล

  • CPO ทําให้เส้นทางไฟฟ้าสั้น

  • XPO เพิ่มความหนาแน่นและความสามารถในการเย็น

การเปลี่ยนแปลงนี้ควรถูกเข้าใจผ่านมาตรฐานและขั้นตอนของผลิตภัณฑ์เฉพาะเจาะจง แทนที่จะมีวันรับใช้ทั่วไป

กรอบการคัดเลือกวิศวกรรม

การเลือกสถาปัตยกรรมควรเริ่มจากความต้องการของระบบ ไม่ใช่ค่าพลังงานโมดูลต่ําสุดที่ประกาศไว้

คําถามหลัก ๆ ได้แก่

  • ต้องไปถึงขนาดไหน?

  • ขั้นต่ําพลังงานหรือพลังงานต่อบิตใดที่ใช้ได้?

  • การเปลี่ยนสนามเป็นความจําเป็นหรือไม่

  • มีระบบเย็นอะไรบ้าง

  • ขอบเขตความช้าที่กําลังวัดอยู่คืออะไร?

  • จําเป็นต้องมีความสามารถในการใช้งานร่วมกันของหลายผู้จัดส่งหรือไม่

เปรียบเทียบพลังงานต่อบิต อย่างละเอียด

โมดูลที่มีพลังงานสูงกว่าอาจยังมีพลังงานต่ําต่อบิต หากมันให้ความกว้างแบนด์วิทที่ใช้ได้มากขึ้น

การเปรียบเทียบแต่ละครั้งควรกําหนดอัตราบิต, ทิศทาง, จํานวนปลายเชื่อมโยง, ขอบเขต DSP / FEC, พลังเลเซอร์, การประมวลผลของโฮสต์, และค่าใช้จ่ายในการเย็น

การประเมินความกว้างและส่วนผันการเชื่อมโยง

สถาปัตยกรรมพลังงานต่ําอาจทํางานด้วยช่องช่องที่แคบกว่า

การคัดเลือกควรพิจารณาระยะทางการถ่ายทอด งบประมาณการเชื่อมต่อปลายไปปลาย คุณภาพช่องทางไฟฟ้าเจ้าภาพ อุณหภูมิการทํางาน ความแตกต่างของส่วนประกอบ และสภาพการแก่ตัว

การประเมินความเย็นและการรักษา

พลังนามของโมดูลไม่ได้พิสูจน์ว่าทุกชัสซี่สามารถเย็นมันได้

ระบบยังต้องกําหนดหน่วยที่สามารถเปลี่ยนได้ พล็อกเบิ้ลแบบดั้งเดิมให้การเปลี่ยนโมดูลที่ง่าย ขณะที่การบูรณาการมากขึ้นอาจย้ายขอบเขตการซ่อมแซมไปยังการ์ดสาย, แพ็คเกจ,หรือสลับการประกอบ.

การประเมินความวัสดุของระบบนิเวศ

ผลงานทางเทคนิคและความวัสดุของระบบนิเวศเป็นคําถามที่แตกต่างกัน

สถาปัตยกรรมใหม่อาจแสดงผลที่ดีก่อนที่มันจะมีรายละเอียดที่มั่นคง ซัพพลายเออร์หลายคน วิธีการทดสอบร่วมกัน การพิสูจน์ความสามารถในการทํางานร่วมกัน หรือวิธีการซ่อมแซมที่ตั้ง

ความจํากัดของความหนาแน่นของพลังงานหมายถึงอะไรสําหรับพื้นฐาน AI

การเติบโตความกว้างแบนด์วิทในอนาคต ไม่สามารถพึ่งพาการเพิ่มความเร็วของช่องทางหนึ่งเท่านั้น

มันต้องการการผสมผสานของ

  • ช่องทางขนาน

  • การ multiplexing ความยาวคลื่น

  • เส้นทางไฟฟ้าที่สั้น

  • การบรรจุที่ประสิทธิภาพสูงขึ้น

  • วัสดุที่มีการสูญเสียน้อย

  • การปรับปรุงการออกแบบความร้อน

เมื่อการไหลของความร้อนเพิ่มขึ้น, หน่วยระบายความร้อนภายนอกที่ใหญ่กว่าจะให้ผลตอบแทนที่ลดลง. การเย็นต้องเคลื่อนที่ใกล้แหล่งความร้อนและกลายเป็นส่วนหนึ่งของสถาปัตยกรรมแสง.

ความน่าเชื่อถือยังต้องถูกแก้ไขด้วยอุณหภูมิการทํางานที่เหมาะสม การมีคุณสมบัติเฉพาะในรูปแบบความล้มเหลว ขอบเขตของระบบที่สามารถซ่อมแซมได้ และความ redundancy ระดับเครือข่าย

โมดูลออปติก สวิตช์ ASIC แพคเกจ PCB ระบบเย็น และระบบเครือข่ายต้องถูกออกแบบเป็นระบบเดียว

คํา ถาม ที่ ถาม บ่อย

ทําไมโมดูลออปติกใช้พลังงานมากขนาดนี้

โมดูลความเร็วสูงต้องการเครื่องขับเลเซอร์ เครื่องรับ เครื่องตีเสมอ และมักจะใช้ DSP และ FEC พลังงานยังเพิ่มขึ้นเมื่อการสูญเสียช่องไฟฟ้าและความเร็วทางรถเพิ่มขึ้น

อะไรจํากัดความหนาแน่นของแบนด์วิทของโมดูลออปติก

ข้อจํากัดหลักคือพื้นที่ด้านหน้า แผ่น, การจัดส่งพลังงาน, เส้นทางไฟฟ้า, การจัดการไฟเบอร์, และความจุในการเย็น

LPO, CPO และ XPO ต่างกันอย่างไร?

LPO กําจัดโมดูล DSP, CPO วางออฟติกส์ใกล้กับ ASIC, และ XPO รวมโมดูลที่สามารถถอดออกได้ที่มีความคู่เคียงสูงและความเย็นของเหลว.

CPO ใช้พลังงานน้อยกว่าเสมอเหรอ?

ผลลัพธ์ขึ้นอยู่กับเลเซอร์ อินเตอร์เฟซเจ้าภาพ ขอบเขต DSP / FEC การเย็น และส่วนใดของระบบที่รวม

ทําไมอุณหภูมิจึงมีผลต่อความน่าเชื่อถือ

กลไกการทําลายหลายอย่างเร่งเร่งในอุณหภูมิที่สูงขึ้น แต่ความสัมพันธ์ที่แม่นยําขึ้นอยู่กับอุปกรณ์และรูปแบบความผิดพลาด

สถาปัตยกรรมไหนดีสําหรับ Scale-Up และ Scale-Out?

Scale-Up ชื่นชอบการใช้งานในระยะสั้นและความช้าต่ํา เช่น ทองแดง, I / O optical และ CPO. Scale-Out เน้นการใช้งาน, ความหนาแน่นของสวิตช์และความสามารถในการใช้งาน