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在今年的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)纖通(tong)信會議（OFC）會議上，光(guang)(guang)電共封(feng)（CPO）成(cheng)為芯片廠(chang)商的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一大熱議話題，博通(tong)、Marvell介紹了(le)各家的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)采用光(guang)(guang)電共封(feng)裝技術的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)51.2Tbps的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)交(jiao)換(huan)機(ji)芯片，思科也(ye)展示了(le)其CPO技術的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)實(shi)現(xian)可(ke)行性原理，在光(guang)(guang)電共封(feng)技術的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)支持下，一個(ge)交(jiao)換(huan)機(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)新時代正在來臨！這對于光(guang)(guang)電共封(feng)技術來說(shuo)是(shi)一個(ge)很大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)進步(bu)，也(ye)足以(yi)表(biao)明(ming)利用光(guang)(guang)來移動數據的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)前景確實(shi)是(shi)光(guang)(guang)明(ming)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。

這個賽道也(ye)成為了芯片巨頭的(de)新(xin)戰(zhan)場。

光電共封迎來大的推動(dong)力(li)

這一(yi)波的(de)(de)光電(dian)共封器件很大的(de)(de)推(tui)動者是數(shu)據中(zhong)心的(de)(de)公有(you)云(yun)供應商，隨著AI/ML（人工智能(neng)/機器學習）、高分辨(bian)率視(shi)頻(pin)流和(he)虛擬現(xian)實等更高帶寬應用的(de)(de)出現(xian)，網絡流量(liang)持(chi)續增長，數(shu)據中(zhong)心網絡承受的(de)(de)壓力(li)也在不斷增加，諸如(ru)谷(gu)歌(ge)、Meta、亞馬(ma)遜、微軟或阿(a)里巴(ba)巴(ba)等，他們(men)每家都部(bu)署了(le)數(shu)萬(wan)臺交換機，而(er)且正(zheng)在推(tui)動數(shu)據速率從100GbE向400GbE和(he)800GbE更高速的(de)(de)數(shu)據鏈路的(de)(de)方向發(fa)展(zhan)，這將消耗更多的(de)(de)電(dian)力(li)來通過銅纜(lan)傳輸數(shu)據。

作(zuo)為(wei)交(jiao)換機的大(da)腦——交(jiao)換機芯片，在過(guo)去多年(nian)來主要有兩大(da)長期發展(zhan)趨(qu)勢：

一(yi)，大約每兩(liang)年(nian)一(yi)次(ci)，交換(huan)機芯(xin)片的帶(dai)寬會(hui)翻一(yi)番，這也很好的遵循了摩(mo)爾定律。

二，為了支持總交換(huan)機芯片(pian)帶寬的(de)增加(jia)，Serdes的(de)速度(du)(du)、數量和功率也在(zai)隨(sui)之增加(jia)，SerDes的(de)速度(du)(du)從10Gbit/sec增加(jia)到(dao)112Gbit/sec，芯片(pian)周圍(wei)的(de)SerDes數量從64通道增加(jia)到(dao)51.2Tbps一代的(de)512通道。SerDes功率成為系(xi)統總功率的(de)很大(da)一部分。

當下(xia)交換(huan)(huan)機之(zhi)間(jian)(jian)所采用的(de)(de)(de)方(fang)案大都(dou)是(shi)可(ke)插拔的(de)(de)(de)光(guang)學(xue)器(qi)件，雖(sui)然可(ke)以很容(rong)易(yi)地更(geng)換(huan)(huan)或換(huan)(huan)成(cheng)更(geng)高容(rong)量(liang)的(de)(de)(de)，但這也意味著在交換(huan)(huan)機芯片和(he)光(guang)學(xue)器(qi)件接口之(zhi)間(jian)(jian)有(you)幾(ji)英寸的(de)(de)(de)銅(tong)，而(er)且由于所需的(de)(de)(de)電氣(qi)和(he)光(guang)學(xue)密度、熱問(wen)題和(he)功耗，當前可(ke)插拔光(guang)學(xue)器(qi)件也面(mian)臨著容(rong)量(liang)難擴(kuo)展的(de)(de)(de)制約。于是(shi)，業界開(kai)始探索提高數據中(zhong)心效率的(de)(de)(de)新方(fang)法(fa)，光(guang)電共封(feng)（CPO）成(cheng)為一個有(you)利的(de)(de)(de)選擇(ze)！

光(guang)電共(gong)封裝(zhuang)（Co-PackagedOptics，簡稱CPO）是一種新(xin)(xin)型的(de)(de)光(guang)電子集(ji)成技術，它將光(guang)學器件(jian)（如激光(guang)器、調制器、光(guang)接收器等）封裝(zhuang)在芯片(pian)(pian)級別(bie)上，直(zhi)接與芯片(pian)(pian)內的(de)(de)電路相集(ji)成，借(jie)助(zhu)(zhu)光(guang)互連以提高通信系統(tong)(tong)的(de)(de)性(xing)能(neng)和功率(lv)效率(lv)。共(gong)同(tong)封裝(zhuang)光(guang)學器件(jian)的(de)(de)一項關鍵創新(xin)(xin)是將光(guang)學器件(jian)移(yi)動到離(li)SwitchASIC裸(luo)片(pian)(pian)足夠近的(de)(de)位置，以便移(yi)除這個額外(wai)的(de)(de)DSP（見下圖）。借(jie)助(zhu)(zhu)CPO，網絡交(jiao)換機系統(tong)(tong)中(zhong)的(de)(de)光(guang)接口從交(jiao)換機外(wai)殼(ke)前端的(de)(de)可插拔模塊轉(zhuan)變為(wei)與交(jiao)換機芯片(pian)(pian)組裝(zhuang)在同(tong)一封裝(zhuang)中(zhong)的(de)(de)光(guang)模塊。

基于這種封裝(zhuang)模式，光電共封（CPO）技術的優勢盡顯：

增強性能(neng)：CPO可以將光學(xue)元件(jian)直接嵌入芯片中(zhong)，使(shi)得光學(xue)元件(jian)與芯片內部電(dian)路的距離更近(jin)，減小了電(dian)信號的延(yan)遲和(he)失真，提高了通信系統的性能(neng)。

節省空間：CPO可以大大減小(xiao)光模(mo)塊的(de)尺寸，尤其是(shi)在高密(mi)度數據中心環境下，可以將更多的(de)端口裝在相同大小(xiao)的(de)機柜(ju)中。

降低功耗(hao)：CPO可以(yi)減少(shao)能(neng)量轉換的步驟，從(cong)而降低了功耗(hao)。與傳統的光模塊相比，CPO在相同(tong)數據傳輸速率下可以(yi)減少(shao)約50%的功耗(hao)。

提高可靠性：CPO可以(yi)(yi)提高光學和電子(zi)之間(jian)的(de)互聯可靠性，并減少外部(bu)干擾。同時，由于CPO是在芯片級別(bie)上封裝的(de)，所以(yi)(yi)也能夠(gou)提高整個系統的(de)可靠性。

降(jiang)低成本：CPO可(ke)以減少(shao)芯片與光模塊(kuai)之間的連接器數量，從(cong)而(er)降(jiang)低了生產成本。此外，CPO的小(xiao)尺寸和低功耗也(ye)能夠降(jiang)低運營(ying)成本。

正因(yin)為此，使得越來越多的(de)芯片廠(chang)商、光(guang)通信(xin)廠(chang)商和研究機構都在積極研究和使用(yong)光(guang)電(dian)共(gong)封技術(shu)。

CPO的商業化雛(chu)形(xing)，在交換機市場中(zhong)顯現

博通

博(bo)(bo)通（Broadcom）涉足光(guang)電(dian)領(ling)域大約在1990年(nian)(nian)，1995年(nian)(nian)，Broadcom推出了(le)(le)其(qi)第一款光(guang)電(dian)收(shou)發器(qi)，這是該公(gong)司進入光(guang)電(dian)領(ling)域的開端。此后博(bo)(bo)通進行了(le)(le)一系列收(shou)購(gou)，1998年(nian)(nian)收(shou)購(gou)了(le)(le)光(guang)通信(xin)設(she)備制(zhi)造商Epigram；2000年(nian)(nian)，Broadcom收(shou)購(gou)了(le)(le)另一家光(guang)通信(xin)設(she)備制(zhi)造商Luminent；2016年(nian)(nian)，Broadcom收(shou)購(gou)了(le)(le)從事光(guang)電(dian)器(qi)件和模塊研(yan)發的BroadLight。

可(ke)以說，通(tong)過(guo)不斷收購，高通(tong)進一步加強(qiang)了其在光電(dian)領域的研發能力，博(bo)通(tong)也(ye)開(kai)發出了電(dian)子、光學和創新封裝架構(gou)（SCIP？）。養兵千日，如(ru)今，博(bo)通(tong)正(zheng)將其在光電(dian)領域的技術(shu)積累應(ying)用到交換機產品中。

博(bo)通在(zai)(zai)2023年(nian)光(guang)纖通信會議（OFC）上(shang)談到(dao)了其最新(xin)的(de)(de)交(jiao)換機(ji)(ji)產(chan)品——BroadcomTomahawkStrataXGS5，它(ta)在(zai)(zai)單個單片(pian)芯(xin)片(pian)中提(ti)供51.2Tbps的(de)(de)以太網交(jiao)換容量。如(ru)下圖所(suo)示，該(gai)交(jiao)換機(ji)(ji)值(zhi)得一提(ti)的(de)(de)地方(fang)是，Tomahawk5采用(yong)了光(guang)電共封(feng)(feng)裝的(de)(de)技術，它(ta)將交(jiao)換機(ji)(ji)芯(xin)片(pian)和(he)100GPAM4接口共同封(feng)(feng)裝在(zai)(zai)一起，這種新(xin)芯(xin)片(pian)能(neng)(neng)夠減(jian)少將信號驅動(dong)到(dao)交(jiao)換機(ji)(ji)前端的(de)(de)可(ke)插拔光(guang)學(xue)器(qi)件的(de)(de)需(xu)求，大(da)大(da)降(jiang)低了功(gong)耗(hao)。相比于(yu)Tomahawk4Humboldt25.6T6.4W的(de)(de)功(gong)率，該(gai)交(jiao)換機(ji)(ji)僅(jin)需(xu)要5.5W的(de)(de)功(gong)率為800Gbps的(de)(de)流(liu)量供電。博(bo)通稱，由(you)于(yu)采用(yong)了光(guang)電共封(feng)(feng)（CPO）的(de)(de)光(guang)學(xue)技術，該(gai)芯(xin)片(pian)能(neng)(neng)將光(guang)學(xue)連(lian)接所(suo)需(xu)的(de)(de)功(gong)率降(jiang)低50%以上(shang)。

51.2Tbps交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)(huan)(huan)機(ji)中有一(yi)(yi)個(ge)新的(de)(de)(de)(de)交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)(huan)(huan)芯片，這(zhe)是一(yi)(yi)款5nm工藝的(de)(de)(de)(de)單片芯片，它搭載(zai)了(le)六個(ge)Arm處(chu)理(li)器核心，交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)(huan)(huan)機(ji)上(shang)還支持VxLAN單通道以(yi)及PTP和SyncE等特性，可提供多達64個(ge)800GbE、128個(ge)400GbE、256個(ge)200GbE或512個(ge)100GbE鏈路。實際上(shang)，這(zhe)些交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)(huan)(huan)芯片是為了(le)100GbE以(yi)上(shang)速率的(de)(de)(de)(de)交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)(huan)(huan)機(ji)而(er)設計的(de)(de)(de)(de)。博通表示(shi)，一(yi)(yi)臺新的(de)(de)(de)(de)Tomahawk5交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)(huan)(huan)機(ji)可以(yi)有效地取代48臺2014年代的(de)(de)(de)(de)Tomahawk1交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)(huan)(huan)機(ji)。

除了交換機芯片(pian)之(zhi)外，博通(tong)還有光(guang)電共封的收發器產品。它(ta)也采用了博通(tong)的硅光(guang)子芯片(pian)封裝(zhuang)（SCIP？）技術(shu)。

博通(tong)的光電共封收發器

（圖源：博通）

Marvell

MarvellTeralynx10交換機是另(ling)一款(kuan)專為800GbE時代設(she)計的(de)51.2T交換機，該交換機由Marvell的(de)Teralynx1051.2Tbps交換芯(xin)片(pian)和PAM41.6Tbps光電(dian)平臺Nova組成(cheng)。Teralynx品牌來自Marvell-Innovium的(de)收購(gou)。

MarvellTeralynx10芯片(pian)跟(gen)博(bo)通的(de)一樣，也是一款(kuan)可編程5nm單片(pian)交換機芯片(pian)，具有512個112GSerDes，能(neng)(neng)滿足32x1.6T、64x800G和128x400G廣泛的(de)交換機配(pei)置。按照Marvell的(de)說法，一個Teralynx10取代了(le)12個12.8Tbps一代，而且在同等容(rong)量下能(neng)(neng)減少80%的(de)功(gong)耗。

（圖源：Marvell）

Teralynx10使用了Teralynx獨有的(de)通用超低(di)延遲開關和(he)緩沖結構，還(huan)支(zhi)持(chi)擁塞感知路由和(he)實時流遙(yao)(yao)測，使網(wang)絡(luo)能夠自動調(diao)整(zheng)和(he)自我(wo)修復。借助線速可編程性(xing)，可以添加新的(de)協議和(he)功(gong)能來滿(man)足AI/ML不斷(duan)變化的(de)需(xu)求。Teralynx10支(zhi)持(chi)廣泛的(de)實時網(wang)絡(luo)遙(yao)(yao)測，包括P4帶內網(wang)絡(luo)遙(yao)(yao)測（INT）。這些功(gong)能支(zhi)持(chi)預測分析、更(geng)快的(de)問題解(jie)決(jue)和(he)更(geng)高程度的(de)自動化。

這款新的交換機芯片可(ke)以(yi)(yi)減少AI/ML等分(fen)布式應用程序(xu)在(zai)網絡上(shang)花費的時間(jian)，最大(da)限度地提高計(ji)算利用率，并滿足人工智能(neng)和(he)(he)機器學(xue)習(xi)不斷增長的帶寬需求。它適(shi)用于(yu)下一代數據中心網絡中的枝(zhi)葉(xie)和(he)(he)主(zhu)干應用程序(xu)，以(yi)(yi)及AI/ML和(he)(he)高性能(neng)計(ji)算（HPC）結構。Teralynx10將在(zai)第(di)二季(ji)度提供樣品。

思科

思科也在(zai)(zai)進(jin)行(xing)光(guang)電(dian)共封(feng)技(ji)術的探索，其正在(zai)(zai)和(he)芯片制造商Inphi之間基于(yu)CPO的交換機(ji)/光(guang)學解(jie)決方案的合作(zuo)，為下一代(dai)51.2Tb/s交換機(ji)和(he)800Gb/s可(ke)插(cha)拔設備開發聯合封(feng)裝光(guang)學器件（CPO）。

在(zai)本次OFC2023上(shang)，思(si)科(ke)也演示了(le)CPO技術實(shi)現(xian)的(de)(de)可行(xing)性具體步驟。思(si)科(ke)指出，其Cisco8111-32EH是一種傳(chuan)統的(de)(de)32端口2x400G1RU路(lu)由器，基于(yu)CiscoSiliconOneG100ASIC的(de)(de)2x400G-FR4可插拔光學模塊（64x400GFR4）。思(si)科(ke)CPO路(lu)由器配備(bei)了(le)完整的(de)(de)協同封裝的(de)(de)基于(yu)硅光子學的(de)(de)光學tiles，驅(qu)動64x400GFR4，也基于(yu)帶(dai)CPO襯底的(de)(de)思(si)科(ke)SiliconOneG100ASIC。思(si)科(ke)還發明了(le)一種在(zai)硅光子IC上(shang)執行(xing)此復(fu)(fu)用(yong)器/解(jie)復(fu)(fu)用(yong)器的(de)(de)創(chuang)新方(fang)法。思(si)科(ke)預計試驗部署與(yu)51.2Tb交換機(ji)周期同時(shi)進行(xing)，隨后在(zai)101.2Tb交換機(ji)周期內更大規模地采用(yong)。

英特(te)爾

在光(guang)電(dian)共封這一(yi)(yi)技術上，英(ying)特爾是資深的玩家之一(yi)(yi)。2015年宣布推出其co-packagephotonic技術。為了提供經濟高效的互連解(jie)決方(fang)案，英(ying)特爾一(yi)(yi)直在增加其硅光(guang)子學的帶(dai)寬，并在不斷探索使(shi)用一(yi)(yi)體封裝的光(guang)學器(qi)件。

2019年，Intel收購了以(yi)(yi)太網交換(huan)機(ji)(ji)芯(xin)片(pian)和數據中心軟件領域的新興領軍企業(ye)(ye)BarefootNetworks，2020年3月，英特爾(er)展(zhan)(zhan)示(shi)了12.8Tb/sBarefootTofino2交換(huan)機(ji)(ji)與1.6Tb/s集成(cheng)光(guang)子引擎共(gong)同封(feng)裝的方(fang)案，硅光(guang)互連平臺采用1.6Tbps光(guang)子引擎，在Intel硅光(guang)平臺上設(she)計(ji)和制造，可提供(gong)4個400GBase-DR4接(jie)口。英特爾(er)表示(shi)，使用一體封(feng)裝的光(guang)學(xue)器件，可將光(guang)學(xue)端口置于(yu)在同一封(feng)裝內的交換(huan)機(ji)(ji)附近，從而可降低功耗(hao)，并(bing)繼續保持(chi)交換(huan)機(ji)(ji)帶寬的擴展(zhan)(zhan)能(neng)力。英特爾(er)還表示(shi)，其51.2Tb/s解決(jue)方(fang)案應該(gai)可以(yi)(yi)在2023年底進行商業(ye)(ye)部署。

CPU和GPU廠商的試(shi)煉

相(xiang)信英特爾如(ru)此致力于(yu)硅光(guang)研究不是僅(jin)僅(jin)為了(le)能與交換機新芯(xin)片(pian)共連，未來(lai)光(guang)學(xue)器(qi)件如(ru)果能否與CPU、GPU或(huo)XPU集成在一(yi)起也不得(de)而(er)知。

我(wo)們看到，英(ying)特(te)爾(er)花費了很大(da)的(de)(de)心力，從(cong)多種路(lu)徑進行對(dui)光互聯(lian)技術的(de)(de)支持。2022年6月30日，英(ying)特(te)爾(er)研究院(yuan)展示了完全集成在(zai)硅晶圓上的(de)(de)八波長分布式反(fan)饋（DFB），激光器陣列(lie)，該(gai)陣列(lie)輸出功(gong)率(lv)均(jun)勻(yun)性達(da)到+/-0.25分貝（dB），波長間(jian)隔均(jun)勻(yun)性到達(da)±6.5%，這項最新(xin)的(de)(de)光電共封(feng)裝解決方(fang)案使用了密(mi)集波分復用（DWDM）技術，展現了在(zai)增加帶寬的(de)(de)同時顯著(zhu)縮小光子(zi)芯片尺寸的(de)(de)前景(jing)。而且更(geng)重(zhong)要的(de)(de)是，它是在(zai)英(ying)特(te)爾(er)的(de)(de)商用300mm混合硅光子(zi)平(ping)臺(tai)設計和制造(zao)的(de)(de)，因此，它為(wei)下一(yi)代(dai)光電共封(feng)裝和光互連器件的(de)(de)量(liang)產提供了一(yi)條清晰的(de)(de)路(lu)徑。

在2022年英特爾(er)(er)On峰(feng)會(hui)上，英特爾(er)(er)又(you)展(zhan)示了(le)(le)其正在開發(fa)的(de)(de)(de)一(yi)項創新：在可(ke)(ke)插(cha)拔式(shi)光電共封裝(zhuang)（pluggableco-packagephotonics）解決方案上的(de)(de)(de)突破。英特爾(er)(er)的(de)(de)(de)研(yan)究人員設計了(le)(le)一(yi)種堅固的(de)(de)(de)、高良(liang)率的(de)(de)(de)、玻璃材(cai)質的(de)(de)(de)解決方案，它通過(guo)一(yi)個可(ke)(ke)插(cha)拔的(de)(de)(de)連(lian)接(jie)器簡化了(le)(le)制造(zao)過(guo)程，降低了(le)(le)成本(ben)，為(wei)未來(lai)新的(de)(de)(de)系統和芯片封裝(zhuang)架構開啟了(le)(le)全新可(ke)(ke)能。

英偉(wei)達也看(kan)中了光互連(lian)的(de)(de)潛力，互連(lian)的(de)(de)GPU將(jiang)受益(yi)于低延遲(chi)數(shu)據傳輸和顯著減少的(de)(de)信號損失。Nvidia或將(jiang)在下一代NVSwitch上實施(shi)聯合(he)封裝光學器件(jian)以(yi)實現節(jie)點間通信，這些系(xi)統(tong)應該在互連(lian)的(de)(de)NVLink網絡(luo)中支(zhi)持約4，000個GPU。

英偉達正在集各方(fang)之力推動這一技術的實施。據臺媒報道(dao)，業內消息人(ren)士透露(lu)，臺積電參與了由Nvidia牽頭的研發項目，該項目將其稱為COUPE（緊湊型通用(yong)光(guang)子(zi)引(yin)擎）的硅光(guang)子(zi)（SiPh）集成技術用(yong)于(yu)圖形硬件，以組合(he)多個AIGPU。

在2023年(nian)的OFC會上，AyarLabs展示了(le)業界(jie)首個4太(tai)比特/秒（Tbps）雙向(xiang)波(bo)分復用（WDM）光(guang)(guang)學解(jie)決方案(an)。而NVIDIA的加(jia)速(su)計算平(ping)臺(tai)正是(shi)由WDM光(guang)(guang)學互連等先進(jin)技(ji)術支持(chi)，英(ying)偉達(da)希望通過光(guang)(guang)互連為AI提供“下一個百(bai)萬(wan)倍(bei)”加(jia)速(su)。Nvidia還參與了(le)AyarLabs去年(nian)的C輪融資，當時它籌集1.3億(yi)美元(yuan)用于開發(fa)其帶外激(ji)光(guang)(guang)器和(he)硅光(guang)(guang)子互連。兩家公司計劃共同加(jia)速(su)光(guang)(guang)學I/O技(ji)術的開發(fa)和(he)采用，以(yi)支持(chi)AI和(he)機器學習（ML）應用程序和(he)數據量的爆炸式增長。

光(guang)電共封技術(shu)商業化還有諸多(duo)挑戰

但是(shi)，光電共封技術(shu)要獲得大(da)規(gui)模的(de)商業化還(huan)需要解決多個挑戰，它必(bi)須可(ke)靠、可(ke)維修(xiu)、可(ke)部署、可(ke)顯著節能并且(qie)具有(you)成本效益(yi)。雖然光互(hu)連有(you)望讓(rang)芯(xin)片(pian)間的(de)帶寬達到(dao)更(geng)高水平，特別(bie)是(shi)在數據中心內部，但制造上的(de)困(kun)難(nan)使(shi)其成本高昂到(dao)難(nan)以承(cheng)受。

挑戰一，CPO技術嚴重依賴于硅光子學(xue)技術，需(xu)要將(jiang)光學(xue)元(yuan)件小型化(hua)以適應(ying)ASIC封裝（體積比傳統QSFP-DD或(huo)OSFP模塊小100多倍）。我們(men)看(kan)到，專(zhuan)有的CPO方案(an)首先出(chu)現在(zai)(zai)Broadcom、Intel、Marvell和(he)(he)其他一些(xie)公司，這些(xie)供應(ying)商大多已經(jing)收購或(huo)與創新的硅光子公司合作。他們(men)在(zai)(zai)這一技術上(shang)的積累和(he)(he)努(nu)力，使得CPO的商業化(hua)漸漸成為可能。

另一方面，隨著(zhu)光學(xue)和硅芯片(pian)的高度集成(cheng)，新的工程能(neng)力和晶圓(yuan)代(dai)工廠將(jiang)是非常需要的。

在(zai)這方面，格(ge)(ge)芯(xin)是(shi)一(yi)(yi)個比(bi)較具有前瞻的(de)代(dai)工廠(chang)。自從(cong)退出芯(xin)片先進制程的(de)追(zhui)逐(zhu)后，格(ge)(ge)芯(xin)一(yi)(yi)直在(zai)探索其(qi)他技(ji)術，硅(gui)光(guang)(guang)子正是(shi)格(ge)(ge)芯(xin)押注大籌碼的(de)一(yi)(yi)項技(ji)術。2015年格(ge)(ge)芯(xin)收購了IBMMicroelectronics的(de)一(yi)(yi)部分，因(yin)此也從(cong)IBMResearch獲(huo)得了光(guang)(guang)子學專業(ye)知識和(he)(he)知識產權(quan)。2016年，格(ge)(ge)芯(xin)就推出了其(qi)第一(yi)(yi)代(dai)硅(gui)光(guang)(guang)子平(ping)臺，并在(zai)同年創建(jian)了一(yi)(yi)個獨立的(de)硅(gui)光(guang)(guang)子業(ye)務(wu)。當時(shi)帶寬(kuan)的(de)行業(ye)標準是(shi)僅為40GB/s。格(ge)(ge)芯(xin)打(da)賭未(wei)來行業(ye)將不(bu)得不(bu)利用光(guang)(guang)的(de)力量在(zai)全球各地涌現的(de)數(shu)(shu)據(ju)中(zhong)心內部和(he)(he)之(zhi)間(jian)移動(dong)大量數(shu)(shu)據(ju)。事實證明(ming)，確實如此，如今(jin)數(shu)(shu)據(ju)中(zhong)心的(de)帶寬(kuan)已(yi)來到400GB/s和(he)(he)800GB/s的(de)數(shu)(shu)據(ju)速率。

GFFotonix是格(ge)(ge)芯(xin)(xin)為硅(gui)光(guang)子芯(xin)(xin)片(pian)(pian)打造的(de)一(yi)(yi)(yi)個整體的(de)平臺，這也是業界唯一(yi)(yi)(yi)的(de)硅(gui)光(guang)子大(da)批量300mmCMOS制造代工廠。根據(ju)格(ge)(ge)芯(xin)(xin)的(de)介紹，該平臺將(jiang)光(guang)子元件與高性能CMOS邏輯和(he)(he)RF集成(cheng)在一(yi)(yi)(yi)起(qi)，以實現(xian)完(wan)全集成(cheng)的(de)單(dan)片(pian)(pian)電(dian)氣和(he)(he)光(guang)學計算和(he)(he)通(tong)信(xin)(xin)引擎，同時針對低(di)信(xin)(xin)號損耗(hao)降級(ji)進行了優化。此(ci)外(wai)，格(ge)(ge)芯(xin)(xin)單(dan)片(pian)(pian)硅(gui)光(guang)子平臺的(de)光(guang)輸入和(he)(he)光(guang)輸出可通(tong)過高密度光(guang)纖陣列(lie)、片(pian)(pian)上集成(cheng)激光(guang)器(qi)和(he)(he)銅(tong)金(jin)屬化實現(xian)與其(qi)他半導體芯(xin)(xin)片(pian)(pian)的(de)2.5D和(he)(he)3D異構集成(cheng)。

芯片(pian)(pian)巨頭如Broadcom、思科、Marvell和NVIDIA以及(ji)AyarLabs、Lightmatter、PsiQuantum、Ranovus和Xanadu在內的光子計算領(ling)域的廠商(shang)都(dou)與格芯有著密切的交流合作。此外，EDA軟件廠商(shang)Ansys、Cadence和Synopsys等也(ye)正在提供支持(chi)基(ji)于(yu)集成硅(gui)光子學的芯片(pian)(pian)和小芯片(pian)(pian)的設計工具。

寫在最后

總(zong)而(er)言(yan)之，光電(dian)共封(feng)的(de)解決方(fang)案確實使得新一代的(de)交換機與前幾代相比發生(sheng)了很(hen)大的(de)突破(po)，但是如文(wen)中所述，CPO要成為主流(liu)還(huan)有(you)諸多因素要克服(fu)，據Yole分析師的(de)說法，盡(jin)管CPO具(ju)有(you)技術優勢，但它將很(hen)難(nan)與可插(cha)拔模塊競爭，在很(hen)長一段時間(jian)內，可插(cha)拔模塊仍將是首選。可插(cha)拔、OBO和CPO將共存(cun)一段時間(jian)。

現(xian)在(zai)，光學(xue)器件可以(yi)與以(yi)太網交換(huan)機芯片(pian)共同封(feng)(feng)裝，未來(lai)，它能否(fou)與CPU、GPU或XPU集成在(zai)一起也或許(xu)是一個(ge)探究方(fang)向。在(zai)摩爾(er)定律動力不(bu)足(zu)的(de)(de)情(qing)況下(xia)，光電共封(feng)(feng)這項技術(shu)正(zheng)在(zai)嶄露其(qi)潛(qian)力，從另一條新道(dao)路上來(lai)滿足(zu)當下(xia)數據量蓬勃發展的(de)(de)處理需(xu)求。而且很重要的(de)(de)一個(ge)趨(qu)勢是，主要的(de)(de)芯片(pian)巨頭們都在(zai)排兵布陣，光電共封(feng)(feng)技術(shu)正(zheng)在(zai)向我們走進。