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器件 | Intel硅光子产品升级 推出400G DR4 QSFP-DD

导读

Intel一直是硅光子的主要推动者,其坚持使用硅光子连接为数据中心提供分解计算、存储和memorysleds的愿景。在IntelInterconnectDay2019期间,Intel向观众介绍了其光子产品是如何走出实验室并进入批量出货阶段。
? ICCSZ讯(编译:Aiur)近十年来,Intel公司一直是硅光子的主要推动者,其坚持使用硅光子连接为数据中心提供分解计算、存储和memorysleds的愿景。在IntelInterconnectDay2019期间,Intel向观众介绍了其光子产品是如何走出实验室并进入批量出货阶段。
IntelSilicon Photonics 400G DR4 QSFP-DD
IntelSilicon Photonics Update at Interconnect Day 2019
??Intel新任集团副总裁HongHou,发起了第一个市场聚焦驱动行业向硅光子发展的讨论,以及为什么硅光子概念会变成互联网行业一个大热话题。这不是谈论异国情调的分解,他提出的机会更直接:随着100GbE和未来400GbE网络到来,Intel的硅光子收发器业务将迎来一个强劲增长且非常知名的市场。
Hong Hou Silicon Photonics DC Market Opportunity
??伴随更快网络标准建立,铜线在机架内距离传输速率的地位受到挑战。任何人都看到一根3米长的40GbE和100GbEDAC都将意识到线缆正变得更加紧密。不仅铜线受到挑战,随着行业向更快的网络发展,多模光纤也将无法跨越多个机架。
IntelSilicon Photonics 100G Lineup
当前7个超大规模公司制订了不同的战略,有些公司倾向于仅部署其需要的东西,以达到最低的成本,而另一些公司,像Facebook,选择投资单模光纤以确保线缆基础设施可以充分应对跨越一个数据中心生命周期的未来升级。
Hong Hou Network Transport Methods
??数据中心主流是100G,在已部署的100G数据中心里有25%是铜,50%是多模光纤,25%是单模块光纤。这些临时的数字并非很确切,但是Intel公司硅光子产品出货量已经占高价值单模市场的三分之一。
Hong HouIntelShipping Silicon Photonics In Volume
??Intel声称在过去六个季度里,它已经是100GCWDM4QFSP可插拔光模块的第一提供商。

Inetl硅光子可插拔光模块
??Intel硅光子可插拔光学产品应用于交换机(以及理论上的NIC),其收发器发射的激光以光缆为媒介,传输从一个数据中心到另一个数据中心的数据。
Hong Hou Silicon Photonics Transceiver
??实际上,硅不能作为一种激光器的光源(发光效应很低)和必需材料。为了克服这点,Intel公司在一张300mm硅晶圆上集成了InP光源,他们用硅做调制和其他功能。Intel公司解决方案的最大集成就在这点,而且还可以大规模进行工艺处理。
Hong Hou Silicon Photonics Silicon Scale
??除了集成激光器、探测器和调制器等器件,Intel公司硅光子一大关键优势是其可以在硅衬底上刻蚀需要的无源功能,并在硅片上进行紧密的耦合封装。
Hong HouIntelSilicon Photonics Integration
??目前100Gb光收发器需要一个劳动密集型“金盒(goldbox)”,需要用不同器件精心构造然后进行高紧凑的密封。相比之下,Intel公司通过硅工艺及其精密性获得了规模量产的优势。硅光子封装不需要密封以在宽松条件下操作。
Hong HouIntelSilicon Photonics Advantage
??Intel公司愿景是推动硅光子发展,表明其可以实现硅光器件量产。一个超大规模数据中心会消耗大约100万个光学器件,意味着每个数据中心可创造数亿到数十亿的市场机会。
Hong HouIntelSilicon Photonics Connectivity At Scale
??随着光器件向更高速扩展,Intel相信其解决方案具有扩展性。在业界,现在有很多关于硅光子的讨论,其中很多只是用于将数据从PCB转移到QSFP28和QSFP-DD笼,这种光器件封装必须在几年内完成。那时,像Intel这样的下一代硅光子技术在今天的出货将成为必需品。
IntelSilicon Photonics Transceiver Eyes

向400GbE切换 为什么是硅光
??在2018年和2019年的OCP峰会上,400GbE正在成为一个更大的推动力。FacebookMinipackSwitchPartnering联合Edgecore和Cumulus推动100GbE和400GbE进入数据中心。400GbE光器件部署有望在2020-2021年间出货达到100万个。40GbE曲线斜坡速度相对较慢,但100GbE曲线斜坡速度却要快很多,100万个100G光器件出货量可以更快地实现,而400GbE曲线将与100GbE相似。
Hong Hou 400Gb Depolyment
??针对400G市场,Intel准备了400GQSFP-DDDR4收发器。业界也开始在其他地方看到更多的QSFP-DD收发器出现,例如DellEMCPowerEdgeMX交换机。Inel预计这款新型收发器将在今年底实现批量生产。
Hong HouIntelSilicon Photonics 400G DR4
??可插拔形态遇到了一些物理限制。尽管可插拔光器件已经成为一种基础技术,随着速率向更高速发展,它们还是受到物理限制。从25.6Tb或51.2Tb交换机芯片开始,去年所展示的混合封装光器件将开始出现:FacebookFabricAggregator在OCPSummit2018年。
Hong Hou Silicon Photonics Future
??Intel认为,在一个用激光器制造硅芯片的世界里,这些芯片需要与交换机ASIC混合封装,它也有其他的技术帮助行业实现它们的封装方案。Intel将在2020年上半年展示其混合封装,并表示这很快就会到来。

总结
??这是其中一种技术,将芯片到芯片互连从PCB和光学器件上移除的想法已有数十年的历史。随着网络进入更高速率,单位功耗成为一个更大问题,业界希望更加关注这一领域发展。目前,Intel能够利用硅光技术作为光学领域传统角色的补充,这是可插拔的外形。这样做的一个好处是,Intel正在获得使用硅光来扩展技术和解决实际应用的经验。
业界仍在等待基于高速光学器件连接的英特尔至强CPU、FPGA、内存、加速器和其他设备,这可能还要等待十年。这也为英特尔实际应用提供了完善流程的能力,以及该技术的自然发展资助其未来发展的可能。
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