Bilgi

Ortak-Paketlenmiş Optikler (CPO) Nedir?

Ortak-paketlenmiş optikler, elektriksel-optiğe-dönüştürmeyi anahtar silikonunun yanına taşıyan bir anahtar mimarisidir. Geleneksel bir sistemde optiklertakılabilir optik modülleranahtarın ön yüzünde bulunur ve elektrik sinyalleri, onlara ulaşmadan önce kart boyunca - izler, konektörler ve genellikle yeniden zamanlayıcı çipler - boyunca birkaç santimetre yol alır. CPO bu mesafeyi daraltıyor: silikon fotonik optik motorlar, ASIC anahtarıyla aynı pakete veya alt tabakaya monte ediliyor ve elektrik yolunu santimetreden milimetreye kadar daraltıyor.

Gevşek bir benzetme, ikisi arasında uzun, sızdıran borular kullanmak yerine bir pompayı doğrudan tankın üzerine cıvatalamaktır. Mühendislik durumu benzetmeden daha kesindir. Elektrik şeridi başına 100G ve 200G'de, sinyalleri uzun bir kanal boyunca iletmek, güce aç SerDe'leri ve DSP yeniden zamanlayıcılarını gerektirir ve her hız adımında kayıp bütçesi daha da kötüleşir. Hakemli-incelemeli bir anketOptoelektroniğin Sınırları (Tan ve diğerleri, 2023), CPO'yu, geleneksel takılabilir optiklerin artık veri merkezi trafiği büyümesine ayak uyduramadığı bir noktada ara bağlantı bant genişliği yoğunluğunu ve enerji verimliliğini artırarak SerDes bağlantısını önemli ölçüde kısaltmanın bir yolu olarak tanımlıyor.

Çoğu CPO tasarımı aynı yapı taşlarını paylaşır: bir anahtar ASIC, etrafına yerleştirilmiş birkaç silikon fotonik optik motor, harici lazer kaynakları (genellikle takılabilir, böylece arızalı bir lazer pakete dokunmadan değiştirilebilir) ve ışığı paketin kenarından ön panele taşıyan yüksek-yoğunluklu fiber diziler.

Yapay Zeka Veri Merkezleri Neden CPO'yu Zorluyor?

Yapay zeka kümelerinin içinde iki baskı buluşuyor. Birincisi bant genişliğidir: Modern bir eğitim yapısı, her biri 800G - ve yakında 1,6T - bağlantıya ihtiyaç duyan binlerce GPU'yu birbirine bağlar, böylece optik bağlantıların sayısı sunucu sayısından çok daha hızlı artar. İkincisi güç. Uluslararası Enerji Ajansı'nın projeleriEnerji ve yapay zeka raporuKüresel veri merkezi elektrik tüketiminin 2030 yılına kadar iki kattan fazla artarak 945 TWh civarına çıkacağı ve yapay zekanın bu büyümenin en büyük itici gücü olacağı öngörülüyor.

Ağ iletişimi bu yükün yalnızca bir dilimidir, ancak hızla-büyüyen bir dilimdir. Anahtar başına 51,2 Tbps hızında, takılabilir modüller, bunların DSP'leri ve bunları besleyen uzun elektrik kanalları, anahtar sistemi gücünün anlamlı bir payını oluşturur ve bu pay, 102,4 Tbps ve 1,6 T bağlantı noktası hızlarında yeniden yükselir. Bu, CPO'nun daha önce hakkında yazdığımız daha geniş bir modelin bir parçasını - hedeflediği spesifik sorundur.Yapay zeka iş yükleri neden fiber optik ağlara bu kadar bağımlı?.

CPO ve Geleneksel Takılabilir Optikler

İki yaklaşımın yan yana tartılması en kolay olanıdır.

Bir de orta yollar var. Doğrusal takılabilir optikler (LPO), takılabilir form faktörünü korurken DSP'yi modülden çıkarır ve yakın-paketlenmiş optikler (NPO), optik motorları anahtar paketinin - yakınına taşır ancak - üzerine taşımaz. Birçok operatör bugünün beklentisini taşıyor800G optik modüller, LPO ve CPO'nun yıllarca bir arada var olmasını sağlar; her biri, kendi ödünlerinin anlamlı olduğu ağ katmanında kullanılır.

Bildirilen 1.6T Dağıtımı: Onaylandı, İddia Edildi ve Doğrulanmadı

Ortalıkta dolaşan hikayeyle yapabileceğimiz en yararlı şey onu kanıtlara göre sıralamaktır.

Onaylanmış kilometre taşları

• Mart 2024'te BroadcomBailly'yi teslim ettimTomahawk 5 ASIC'yi sekiz adet 6,4 Tbps silikon fotonik optik motorla eşleştiren, endüstrinin ilk 51,2 Tbps CPO Ethernet anahtarı olarak tanımlanıyor.
• Broadcom ekosistemindeki sistem üreticileri, 2025 yılı boyunca Bailly-tabanlı anahtarları toplu üretime taşıdı ve Broadcomüçüncü-nesil CPO'yu duyurduYerel 1,6T bağlantı noktalarını etkinleştiren nesil-şerit başına-200G kapasitesiyle -.
• NVIDIAsilikon fotonik anahtar hatlarını duyurduMart 2025'te CPO'yu hem InfiniBand hem de Ethernet platformlarına getiriyor.
• 1.6T takılabilir alıcı-vericilere yönelik ilk toplu üretim siparişleri 2026'nın başlarında duyuruldu ve bu da takılabilir tarafta da 1.6T döneminin başladığını doğruladı.
• Birden fazla tedarikçinin CPO donanımıyla çalışmak, son OFC fuarında görünür bir temaydı - hakkındaki notlarımıza bakınOFC 2026'da gerçek olan ve abartılan neydi?.

Satıcının-raporladığı rakamlar (muhasebeyi okuyun)

• Broadcom, takılabilir alıcı-vericilerle karşılaştırıldığında optik ara bağlantı için yaklaşık %70 daha düşük güç bildirdi. Bu, birinci düzey tesis- değil, ara bağlantı-düzeyinde bir rakamdır.
• Bailly platformunu kullanan anahtar üreticileri, kendi karşılaştırmalarında tam dolu takılabilir sistemlere kıyasla{0}%30-40 aralığında sistem düzeyinde tasarruf bildirdiler.
• NVIDIA'nın ürün malzemeleriesneklik ve dağıtım-hızı avantajlarının yanı sıra, takılabilir alıcı-vericilere kıyasla birlikte paketlenmiş optikler için 5 kata kadar daha iyi güç verimliliğine sahip olduğunu iddia ediyor.

Haziran 2026 itibarıyla doğrulanmadı

• Çinli bir bulut sağlayıcısının, tek bir tesiste 5.000'den fazla CPO anahtarı rakamı da dahil olmak üzere, ülkenin ilk ticari 1.6T CPO kümesini Nisan 2026'da başlattığı iddiası.
• Bu iddiaya eklenen spesifik sonuçlar: %45 daha düşük toplam güç tüketimi, %52 daha düşük soğutma maliyetleri, %30 daha yüksek sunucu yoğunluğu, %60 daha düşük uç-uca-gecikme süresi ve 200 milyon kWh'nin üzerinde yıllık tasarruf.
• Diğer Çin bulut ve internet şirketlerinin 2026'nın ikinci yarısında kendi CPO kümelerini başlatacaklarını bildiriyor. Bunu destekleyen hiçbir birinci-taraf duyurusu bulamadık.

Bunların hiçbiri dağıtımın gerçekleşmediği anlamına gelmez - büyük operatörler bazen sessizce dağıtım yapar. Bu, resmi bir duyuru, teknik belge veya denetlenmiş test verileri görünene kadar iddiaların onaylanmamış olarak etiketlenmesi gerektiği anlamına gelir. Ve herhangi bir "dünyada ilk" çerçeveleme, CPO sistemlerinin 2024'ten bu yana Çin dışına gönderildiği gerçeğiyle mücadele etmek zorundadır.

Güç, Soğutma ve Gecikme: Rakamlar Nasıl Okunmalı?

Hangi "güç" kurtarılıyor?

CPO ile ilgili güç iddiaları dört farklı düzeyde ortaya çıkar ve bunları karıştırmak, bu konunun ele alınmasında en yaygın hatadır.

• Optik ara bağlantı gücü- optik artı onları besleyen elektrik kanalı. %70-sınıf rakamlarının geçerli olduğu yer burasıdır.
• Sistem gücünü değiştir- ASIC, soğutma ve kontrol düzlemi dahil tüm anahtar. İlk üretim kriterleri burada tasarrufların kabaca %30-40 olduğunu gösteriyor.
• Raf ve soğutma gücü- soğutma tasarımına bağlıdır. CPO, ısıyı anahtar paketinde yoğunlaştırır ve çoğu tasarımda sıvı soğutma varsayılır.
• Toplam tesis gücü- GPU'lar, depolama ve soğutmanın hakimiyetindedir. Ağ iletişimi azınlıkta olduğundan büyük ara bağlantı tasarrufları bile çoğu yapay zeka veri merkezi için tesis düzeyinde tek-haneli yüzdelik değişikliklere dönüşür.

Bu nedenle "CPO, toplam veri merkezi gücünü %45 oranında azalttı" gibi bir iddianın olağanüstü kanıtlara ihtiyacı vardır: anahtar-seviyesindeki bir teknoloji normalde tesis toplamlarını tek başına bu kadar ileri taşıyamaz.

Gecikme

CPO, DSP ve yeniden zamanlayıcı aşamalarını kaldırarak atlama başına onlarca nanosaniyeyi tıraş edebilir. Büyük, çok-katmanlı bir yapı genelinde bir araya gelir ve sıkı bir şekilde senkronize edilmiş eğitim işleri için bu önemli olabilir. Genel bir "%60 daha düşük uç-uçtan{-uca gecikme" iddiasını desteklemez, çünkü uçtan{6}}uca-yanıt süresine bağlantı katmanı yerine bilgi işlem, yazılım ve kuyruklama hakimdir.

Soğutma ve yoğunluk

Çalışırken takılabilir modüllerin ön panelden çıkarılması, hava akışını iyileştirebilir ve daha yoğun yapılandırmalara izin verebilir; bu da benzer koşullar altında bant genişliği birimi başına soğutma maliyetini azaltabilir. Faydası gerçektir ancak yapılandırmaya- bağlıdır ve yeni bir gereksinimle birlikte gelir: daha sıcak, daha yoğun bir anahtar paketini, genellikle sıvı soğutmayla yönetmek.

Ticarileştirme Zaman Çizelgesi ve Kilit Oyuncular

Doğrulanabilir yay şuna benzer. OIF'nin ortak-paketleme çerçevesi de dahil olmak üzere araştırma programları ve standart çalışmaları 2020'lerin başlarına kadar sürdü. Broadcom, Bailly'yi Mart 2024'te müşterilere gönderdi ve o yıl OFC'de halka açık olarak gösterdi. 2025'te Bailly-tabanlı sistemler toplu üretime girdi, NVIDIA fotonik anahtar hatlarını duyurdu ve Broadcom, 1,6T bağlantı noktalarını hedefleyen şerit başına-üçüncü-nesil 200G CPO'yu ayrıntılı olarak açıkladı. 2026 yılında, NVIDIA'nın Quantum-X InfiniBand Photonics sistemleri gelmeye başladı; Spectrum-X Ethernet Photonics'in yılın ikinci yarısı için planlanması planlandı ve bileşen tedarikçileri gerçek hacmi öngörerek lazer ve fiber{17}}dizi kapasitesini ölçeklendirdi.

Çin'in ekosistemi de değişiyor: Yerel anahtar satıcıları CPO prototiplerini gösterdi, bileşen üreticileri küresel CPO programlarına fiber dizi birimleri ve yüksek{0}}yoğunluklu optik düzenekler sağlıyor ve operatörler mimariyi değerlendiriyor. Kamuya açık kanıtlara göre hala eksik olan şey, dolaşan hikayenin tanımladığı türden, onaylanmış büyük-ölçekli bir ticari kümedir.

Alıcılar için bir nüans daha önemli: CPO, ölçeği{0}}genişletme yapılarında - sunucuları ve bölmeleri birbirine bağlayan anahtar katmanlarında - ilk sırada gelirken, raf içindeki çok kısa ölçek-yukarı bağlantılar genellikle şimdilik bakır olarak kalıyor. Her ortamın nerede kazanacağı bir erişim, güç ve maliyet meselesidir.AI veri merkezlerinde bakır ve fiber.

Zor Parçalar: Güvenilirlik, Servis Kolaylığı, Maliyet ve Tedarik Zinciri

Yalnızca CPO'nun faydalarını listeleyen makaleler, benimsemenin anlık değil kasıtlı olmasının nedenlerini gözden kaçırıyor.

• Lazer güvenilirliği.Lazerler en az güvenilir optik bileşenler arasında yer alır; bu nedenle çoğu CPO tasarımı onları paketin içinde değil harici, takılabilir lazer kaynaklarında tutar.
• Saha servisi.Arızalı bir takılabilir cihaz birkaç dakika içinde değiştirilir; CPO paketindeki bozulmuş bir optik motor sahada-onarılamaz. Operatörlerin, tüm yapıyı işleme koymadan önce artıklık planlamasına, yedekleme stratejilerine ve uzun-vadeli arıza oranlarına güven duymaları gerekir.
• Verim ve yeniden işleme ekonomisi.Ortak paketleme, pahalı bir ASIC anahtarını birden çok optik motorla birleştirir; dolayısıyla motorlardan birinde meydana gelen bir kusur, tüm düzeneği riske atar. Bilinen-iyi-kalıp testi ve paketleme verimi, maliyet eğrisini yönlendirir.
• Fiber bağlantı ve kablolama yoğunluğu.Her bir CPO anahtarı binlerce fiberi sonlandırarak hassas fiber dizi birimlerini ve yüksek-yoğunluklu yapısal kablolamayı ön plana çıkarır - aynı basınç zaten800G-sınıfı yapay zeka kümeleri için MPO kablolaması.
• Standardizasyon ve ikinci kaynak kullanımı.Takılabilir modüller satıcılar arasında değiştirilebilir; CPO şu anda değil. Alıcılar, birlikte çalışabilirlik olgunlaşana kadar tek-tedarikçinin kilitlenmesi- konusunda dikkatli olmaya devam ediyor.

Bu nedenlerden dolayı, yükselişe yönelik tahminler de dahil olmak üzere - çoğu tahmin -, takılabilir optiklerin tamamen yerini almak yerine en yoğun yapay zeka yapılarından başlayarak 2020'lerin sonlarında takılabilir ürünler ve LPO'nun yanı sıra CPO'nun da artacağını açıklamaktadır.

Sonuç olarak

Ortak-paketlenmiş optikler slayt yazılımı aşamasını geçti: ürünler gönderiliyor, bir ekosistem oluşuyor ve güç avantajının ardındaki fizik, hakemli-çalışmalarda ve satıcı açıklamalarında iyi bir şekilde belgelenmiştir. Çin'de doğrulanmış, büyük-ölçekli 1,6T CPO ticari kümesi önemli bir dönüm noktası olabilir -, ancak Haziran 2026 itibarıyla dolaşımdaki belirli iddialar birinci-taraf kaynaklardan yoksundur ve bunların manşet numaraları, ara bağlantı gücü ile toplam tesis gücü arasındaki çizgiyi bulanıklaştırmaktadır. Resmi belgeler ortaya çıkana kadar bunları projeksiyon olarak değerlendirin. Ancak seyahatin yönü şüphe götürmez: daha kısa elektrik yolları, daha fazla fiber ve silikona giderek daha yakınlaşan optikler.

Editörün notu: Yukarıda belirtilen satıcı rakamları, bağlantılı kamu duyurularından ve ürün belgelerinden alınmıştır. Doğrulanmamış olarak etiketlenen iddiaların, yayınlanma sırasında-bulabileceğimiz bir birinci taraf kaynağı yoktu; resmi belgeler ortaya çıkarsa bu makale güncellenecektir.