Intel硅光子產品升級 推出400G DR4 QSFP-DD

Intel Silicon Photonics 400G DR4 QSFP-DD

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

  Intel Silicon Photonics Update at Interconnect Day 2019

  Intel新任集團副總裁Hong Hou，發(fā)起了第一個市場聚焦驅動行業(yè)向硅光子發(fā)展的討論，以及為什么硅光子概念會變成互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)一個大熱話題。這不是談論異國情調的分解，他提出的機會更直接：隨著100GbE和未來400GbE網(wǎng)絡到來，Intel的硅光子收發(fā)器業(yè)務將迎來一個強勁增長且非常知名的市場。

Hong Hou Silicon Photonics DC Market Opportunity

  伴隨更快網(wǎng)絡標準建立，銅線在機架內距離傳輸速率的地位受到挑戰(zhàn)。任何人都看到一根3米長的40GbE和100GbE DAC都將意識到線纜正變得更加緊密。不僅銅線受到挑戰(zhàn)，隨著行業(yè)向更快的網(wǎng)絡發(fā)展，多模光纖也將無法跨越多個機架。

Intel Silicon Photonics 100G Lineup

當前7個超大規(guī)模公司制訂了不同的戰(zhàn)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纜基礎設施可以充分應對跨越一個數(shù)據(jù)中心生命周期的未來升級。

Hong Hou Network Transport Methods

  數(shù)據(jù)中心主流是100G，在已部署的100G數(shù)據(jù)中心里有25%是銅，50%是多模光纖，25%是單模塊光纖。這些臨時的數(shù)字并非很確切，但是Intel公司硅光子產品出貨量已經占高價值單模市場的三分之一。

Hong Hou Intel Shipping Silicon Photonics In Volume

  Intel聲稱在過去六個季度里，它已經是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硅光子可插拔光學產品應用于交換機（以及理論上的NIC），其收發(fā)器發(fā)射的激光以光纜為媒介，傳輸從一個數(shù)據(jù)中心到另一個數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)。

Hong Hou Silicon Photonics Transceiver

  實際上，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，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，而且還可以大規(guī)模進行工藝處理。

Hong Hou Silicon Photonics Silicon Scale

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

Hong Hou Intel Silicon Photonics Integration

  目前100Gb光收發(fā)器需要一個勞動密集型“金盒(gold box)”，需要用不同器件精心構造然后進行高緊湊的密封。相比之下，Intel公司通過硅工藝及其精密性獲得了規(guī)模量產的優(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公司愿景是推動硅光子發(fā)展，表明其可以實現(xiàn)硅光器件量產。一個超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心會消耗大約100萬個光學器件，意味著每個數(shù)據(jù)中心可創(chuàng)造數(shù)億到數(shù)十億的市場機會。

Hong Hou Intel Silicon Photonics Connectivity At Scale

  隨著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(xiàn)在有很多關于硅光子的討論，其中很多只是用于將數(shù)據(jù)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，像Intel這樣的下一代硅光子技術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峰會上，400GbE正在成為一個更大的推動力。Facebook Minipack Switch Partnering聯(lián)合Edgecore和Cumulus推動100GbE和400GbE進入數(shù)據(jù)中心。400GbE光器件部署有望在2020-2021年間出貨達到100萬個。40GbE曲線斜坡速度相對較慢，但100GbE曲線斜坡速度卻要快很多，100萬個100G光器件出貨量可以更快地實現(xiàn)，而400GbE曲線將與100GbE相似。

Hong Hou 400Gb Depolyment

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

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成為一種基礎技術，隨著速率向更高速發(fā)展，它們還是受到物理限制。從25.6Tb或51.2Tb交換機芯片開始，去年所展示的混合封裝光器件將開始出現(xiàn)：Facebook Fabric Aggregator在OCP Summit 2018年。

Hong Hou Silicon Photonics Future

  Intel認為，在一個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，它也有其他的技術幫助行業(yè)實現(xiàn)它們的封裝方案。Intel將在2020年上半年展示其混合封裝，并表示這很快就會到來。

  總結

  這是其中一種技術，將芯片到芯片互連從PCB和光學器件上移除的想法已有數(shù)十年的歷史。隨著網(wǎng)絡進入更高速率，單位功耗成為一個更大問題，業(yè)界希望更加關注這一領域發(fā)展。目前，Intel能夠利用硅光技術作為光學領域傳統(tǒng)角色的補充，這是可插拔的外形。這樣做的一個好處是，Intel正在獲得使用硅光來擴展技術和解決實際應用的經驗。

      業(yè)界仍在等待基于高速光學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。這也為英特爾實際應用提供了完善流程的能力，以及該技術的自然發(fā)展資助其未來發(fā)展的可能。