Intel硅光子產(chǎn)品升級 推出400G DR4 QSFP-DD

Intel Silicon Photonics 400G DR4 QSFP-DD

  ICCSZ訊（編譯：Aiur） 近十年來(lái)，Intel公司一直是硅光子的主要推動(dòng)者，其堅持使用硅光子連接為數據中心提供分解計算、存儲和memory sleds的愿景。在Intel Interconnect Day 2019期間，Intel向觀(guān)眾介紹了其光子產(chǎn)品是如何走出實(shí)驗室并進(jìn)入批量出貨階段。

  Intel Silicon Photonics Update at Interconnect Day 2019

  Intel新任集團副總裁Hong Hou，發(fā)起了第一個(gè)市場(chǎng)聚焦驅動(dòng)行業(yè)向硅光子發(fā)展的討論，以及為什么硅光子概念會(huì )變成互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)一個(gè)大熱話(huà)題。這不是談?wù)摦悋檎{的分解，他提出的機會(huì )更直接：隨著(zhù)100GbE和未來(lái)400GbE網(wǎng)絡(luò )到來(lái)，Intel的硅光子收發(fā)器業(yè)務(wù)將迎來(lái)一個(gè)強勁增長(cháng)且非常知名的市場(chǎng)。

Hong Hou Silicon Photonics DC Market Opportunity

  伴隨更快網(wǎng)絡(luò )標準建立，銅線(xiàn)在機架內距離傳輸速率的地位受到挑戰。任何人都看到一根3米長(cháng)的40GbE和100GbE DAC都將意識到線(xiàn)纜正變得更加緊密。不僅銅線(xiàn)受到挑戰，隨著(zhù)行業(yè)向更快的網(wǎng)絡(luò )發(fā)展，多模光纖也將無(wú)法跨越多個(gè)機架。

Intel Silicon Photonics 100G Lineup

當前7個(gè)超大規模公司制訂了不同的戰略，有些公司傾向于僅部署其需要的東西，以達到最低的成本，而另一些公司，像Facebook，選擇投資單模光纖以確保線(xiàn)纜基礎設施可以充分應對跨越一個(gè)數據中心生命周期的未來(lái)升級。

Hong Hou Network Transport Methods

  數據中心主流是100G，在已部署的100G數據中心里有25%是銅，50%是多模光纖，25%是單模塊光纖。這些臨時(shí)的數字并非很確切，但是Intel公司硅光子產(chǎn)品出貨量已經(jīng)占高價(jià)值單模市場(chǎng)的三分之一。

Hong Hou Intel Shipping Silicon Photonics In Volume

  Intel聲稱(chēng)在過(guò)去六個(gè)季度里，它已經(jīng)是100G CWDM4 QFSP可插拔光模塊的第一提供商。

  Inetl硅光子可插拔光模塊

  Intel硅光子可插拔光學(xué)產(chǎn)品應用于交換機（以及理論上的NIC），其收發(fā)器發(fā)射的激光以光纜為媒介，傳輸從一個(gè)數據中心到另一個(gè)數據中心的數據。

Hong Hou Silicon Photonics Transceiver

  實(shí)際上，硅不能作為一種激光器的光源(發(fā)光效應很低)和必需材料。為了克服這點(diǎn)，Intel公司在一張300mm硅晶圓上集成了InP光源，他們用硅做調制和其他功能。Intel公司解決方案的最大集成就在這點(diǎn)，而且還可以大規模進(jìn)行工藝處理。

Hong Hou Silicon Photonics Silicon Scale

  除了集成激光器、探測器和調制器等器件，Intel公司硅光子一大關(guān)鍵優(yōu)勢是其可以在硅襯底上刻蝕需要的無(wú)源功能，并在硅片上進(jìn)行緊密的耦合封裝。

Hong Hou Intel Silicon Photonics Integration

  目前100Gb光收發(fā)器需要一個(gè)勞動(dòng)密集型“金盒(gold box)”，需要用不同器件精心構造然后進(jìn)行高緊湊的密封。相比之下，Intel公司通過(guò)硅工藝及其精密性獲得了規模量產(chǎn)的優(yōu)勢。硅光子封裝不需要密封以在寬松條件下操作。

Hong Hou Intel Silicon Photonics Advantage

  Intel公司愿景是推動(dòng)硅光子發(fā)展，表明其可以實(shí)現硅光器件量產(chǎn)。一個(gè)超大規模數據中心會(huì )消耗大約100萬(wàn)個(gè)光學(xué)器件，意味著(zhù)每個(gè)數據中心可創(chuàng )造數億到數十億的市場(chǎng)機會(huì )。

Hong Hou Intel Silicon Photonics Connectivity At Scale

  隨著(zhù)光器件向更高速擴展，Intel相信其解決方案具有擴展性。在業(yè)界，現在有很多關(guān)于硅光子的討論，其中很多只是用于將數據從PCB轉移到QSFP28和QSFP-DD籠，這種光器件封裝必須在幾年內完成。那時(shí)，像Intel這樣的下一代硅光子技術(shù)在今天的出貨將成為必需品。

Intel Silicon Photonics Transceiver Eyes

  向400GbE切換 為什么是硅光

  在2018年和2019年的OCP峰會(huì )上，400GbE正在成為一個(gè)更大的推動(dòng)力。Facebook Minipack Switch Partnering聯(lián)合Edgecore和Cumulus推動(dòng)100GbE和400GbE進(jìn)入數據中心。400GbE光器件部署有望在2020-2021年間出貨達到100萬(wàn)個(gè)。40GbE曲線(xiàn)斜坡速度相對較慢，但100GbE曲線(xiàn)斜坡速度卻要快很多，100萬(wàn)個(gè)100G光器件出貨量可以更快地實(shí)現，而400GbE曲線(xiàn)將與100GbE相似。

Hong Hou 400Gb Depolyment

  針對400G市場(chǎng)，Intel準備了400G QSFP-DD DR4收發(fā)器。業(yè)界也開(kāi)始在其他地方看到更多的QSFP-DD收發(fā)器出現，例如Dell EMC PowerEdge MX交換機。Inel預計這款新型收發(fā)器將在今年底實(shí)現批量生產(chǎn)。

Hong Hou Intel Silicon Photonics 400G DR4

  可插拔形態(tài)遇到了一些物理限制。盡管可插拔光器件已經(jīng)成為一種基礎技術(shù)，隨著(zhù)速率向更高速發(fā)展，它們還是受到物理限制。從25.6Tb或51.2Tb交換機芯片開(kāi)始，去年所展示的混合封裝光器件將開(kāi)始出現：Facebook Fabric Aggregator在OCP Summit 2018年。

Hong Hou Silicon Photonics Future

  Intel認為，在一個(gè)用激光器制造硅芯片的世界里，這些芯片需要與交換機ASIC混合封裝，它也有其他的技術(shù)幫助行業(yè)實(shí)現它們的封裝方案。Intel將在2020年上半年展示其混合封裝，并表示這很快就會(huì )到來(lái)。

  總結

  這是其中一種技術(shù)，將芯片到芯片互連從PCB和光學(xué)器件上移除的想法已有數十年的歷史。隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )進(jìn)入更高速率，單位功耗成為一個(gè)更大問(wèn)題，業(yè)界希望更加關(guān)注這一領(lǐng)域發(fā)展。目前，Intel能夠利用硅光技術(shù)作為光學(xué)領(lǐng)域傳統角色的補充，這是可插拔的外形。這樣做的一個(gè)好處是，Intel正在獲得使用硅光來(lái)擴展技術(shù)和解決實(shí)際應用的經(jīng)驗。

      業(yè)界仍在等待基于高速光學(xué)器件連接的英特爾至強CPU、FPGA、內存、加速器和其他設備，這可能還要等待十年。這也為英特爾實(shí)際應用提供了完善流程的能力，以及該技術(shù)的自然發(fā)展資助其未來(lái)發(fā)展的可能。