【訊石觀察】TeraHop攜手XPO多源協(xié)議領(lǐng)袖企業(yè)共建開(kāi)放生態(tài)， 賦能下一代AI可插拔光互連

  ICC訊 近日，TeraHop攜手XPO MSA（多源協(xié)議）共同主席企業(yè)Arista、Ciena和Amphenol合辦了一場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)(Webinar)，聚焦下一代AI數(shù)據(jù)中心光互連技術(shù)，發(fā)布并解讀XPO（eXtra?dense Pluggable Optics）標(biāo)準(zhǔn)與生態(tài)方案，旨在破解AI規(guī)?；懔?duì)光互連在容量、密度、功耗、散熱和可靠性上的瓶頸。

  從行業(yè)背景來(lái)看，AI超算與大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的快速發(fā)展，對(duì)光互連提出了更為剛性的要求：一方面單xPU帶寬已逼近10Tbps，交換機(jī)向 100T/200T持續(xù)演進(jìn)，另一方面，系統(tǒng)仍面臨面板密度受限、高功耗、散熱壓力大等現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。同時(shí)，互連需求需覆蓋100米至80公里的多樣化傳輸場(chǎng)景，并兼顧快速量產(chǎn)與易維護(hù)能力。在此背景下，傳統(tǒng)OSFP等方案難以滿(mǎn)足。針對(duì)這些行業(yè)痛點(diǎn)，由行業(yè)領(lǐng)袖企業(yè)主導(dǎo)創(chuàng)設(shè)XPO MSA，提出了系統(tǒng)性解決方案，本次Webinar四家參與廠商是XPO MSA創(chuàng)始成員及協(xié)議共同主席。

  從交換機(jī)、光模塊、連接器的全場(chǎng)景覆蓋

  依ICC訊石看來(lái)，這四家共同主席企業(yè)的核心貢獻(xiàn)對(duì)XPO產(chǎn)業(yè)化提供了巨大驅(qū)動(dòng)力。例如Arista以系統(tǒng)集成代表牽頭定義XPO標(biāo)準(zhǔn)、發(fā)布白皮書(shū)和組建XPO MSA聯(lián)盟，推動(dòng)開(kāi)放互操作與產(chǎn)業(yè)化落地；TeraHop 作為AI光互連解決方案提供商龍頭企業(yè)具有業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的核心硅光引擎，走在XPO產(chǎn)品化全球前列，在OFC上推出行業(yè)首款12.8T XPO FRO樣機(jī)，支持從100米到2公里AI Scale up and Scale Out覆蓋；Ciena聚焦在長(zhǎng)距離的相干與光引擎方案，補(bǔ)齊跨域覆蓋 (Scale Across)與高可靠傳輸能力，協(xié)同XPO構(gòu)建端到端AI算力互聯(lián)鏈路；Amphenol提供高速連接器、低損耗線纜與信號(hào)完整性方案，優(yōu)化ASIC到光模塊SI，保障64×200G通道穩(wěn)定傳輸，支撐高密度、低功耗、易插拔部署。

  XPO克服AI規(guī)?；饣ミB七大挑戰(zhàn)

  在Webinar交流與分享中，TeraHop副總裁Ryan-Yu（于讓塵）博士表示，AI規(guī)?；l(fā)展對(duì)光互連的核心挑戰(zhàn)可以歸為七點(diǎn)，即超高容量（單xPU需約10Tbps以實(shí)現(xiàn)Scale-out）、超高密度（交換機(jī)容量需達(dá)100Tbps，下一代將達(dá)200Tbps，面板密度存在瓶頸）、低功耗（需優(yōu)化每比特功耗Pj/b，與xPU功耗匹配）、高可靠性/可用性及供應(yīng)鏈彈性、快速量產(chǎn)能力（無(wú)需漫長(zhǎng)產(chǎn)能爬坡）、廣泛傳輸距離（覆蓋100米Scale-up、2公里Scale-out至80公里以上Sacle-across），以及易維護(hù)+易維修+易更換的需求。

  針對(duì)上述挑戰(zhàn)，Ryan Yu介紹了XPO技術(shù)的針對(duì)性解決方案，形成了清晰的需求與解決對(duì)應(yīng)關(guān)系：在容量方面，目前已實(shí)現(xiàn)12.8Tbps，下一代將升級(jí)至25.6Tbps；在系統(tǒng)密度上，1個(gè)機(jī)架單元（OU）可實(shí)現(xiàn)200T容量，較現(xiàn)有水平提升4倍；低功耗方面，通過(guò)CPC技術(shù)結(jié)合改進(jìn)的XPO連接器，可支持低功耗LPO；高可靠性則通過(guò)降低每Gbps組件數(shù)量、集成液冷技術(shù)降低組件溫度、高集成度硅光子技術(shù)三大路徑實(shí)現(xiàn)；快速量產(chǎn)依托成熟的1.6T硅光子技術(shù)及現(xiàn)有物料清單，大幅縮短產(chǎn)能爬坡時(shí)間；傳輸距離上，通過(guò)支持全范圍的IMDD和相干光/DSP技術(shù)，覆蓋所有AI擴(kuò)展場(chǎng)景；易維護(hù)性則依靠全可插拔設(shè)計(jì)，方便后期服務(wù)、維修與更換；供應(yīng)鏈彈性方面，XPO作為由行業(yè)領(lǐng)先光供應(yīng)商支持的MSA標(biāo)準(zhǔn)，已有超過(guò)100家企業(yè)參與，保障供應(yīng)鏈穩(wěn)定。

  TeraHop 在OFC上推出行業(yè)首款12.8T XPO FRO樣機(jī)，以量產(chǎn)硅光引擎為基礎(chǔ)，顯示了優(yōu)越的性能：所有64通道發(fā)射器眼圖表現(xiàn)卓越，回環(huán)鏈路糾錯(cuò)前誤碼率幾乎為零。

  硅光和液冷拓展應(yīng)用場(chǎng)景 滿(mǎn)足更嚴(yán)苛的低功耗目標(biāo)

  通過(guò)TeraHop的講解，ICC訊石注意到四個(gè)高價(jià)值的XPO技術(shù)特點(diǎn)：

  一是復(fù)用成熟硅光子平臺(tái)，硅光子技術(shù)方案仍將是XPO的核心基礎(chǔ)，當(dāng)前12.8T XPO基于8x200G的硅光芯片構(gòu)建，TeraHop在過(guò)去兩年已累計(jì)出貨硅光模塊一千五百多萬(wàn)，700億器件-小時(shí)，達(dá)到極低的失效率，為高通道數(shù)硅光產(chǎn)品如XPO打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

  二是低功耗XPO的潛力： 通過(guò)將CPC技術(shù)與低損耗雙軸銅纜、改進(jìn)的XPO連接器相結(jié)合，可優(yōu)化ASIC與XPO光模塊之間的信號(hào)完整性，有望實(shí)現(xiàn)低功耗目標(biāo)，即LPO功耗低于6pj/b，總功耗低于80W；RTLR功耗低于9.5pj/b，總功耗低于130W，為AI設(shè)備的低功耗運(yùn)行提供有力支撐。

  三是XPO有清晰演進(jìn)路線： 通過(guò)硅光高度集成，進(jìn)一步降低成本，提升可靠性。硅光或混合硅光集成芯片速度提升到400G-PAM4/L，同時(shí)配合連接器升級(jí)，XPO可提升至25.6T容量。

  四是XPO集成了液冷技術(shù)，用原生內(nèi)嵌設(shè)計(jì)，區(qū)別于傳統(tǒng)方案依賴(lài)熱界面材料和機(jī)架外部散熱器的模式，將液冷冷板直接集成XPO模塊內(nèi)部，適配XPO“Belly-to-Belly”雙PCB架構(gòu)，夾在兩塊32通道PCB高發(fā)熱組件一側(cè)，實(shí)現(xiàn)熱量的直接傳導(dǎo)與高效散發(fā)，可輕松支持400W+的模塊功耗，完美匹配AI高密部署下的散熱需求，同時(shí)避免外部散熱方案占用額外空間、散熱效率不足的問(wèn)題。XPO對(duì)AI全場(chǎng)景擴(kuò)展的支撐能力，可全面滿(mǎn)足AI縱向擴(kuò)展（Scale-up）、橫向擴(kuò)展（Scale-out）和跨域擴(kuò)展（Scale-across）的需求，為AI規(guī)?；l(fā)展提供穩(wěn)定、高效、可演進(jìn)的光連接解決方案。

  總結(jié)：多廠商構(gòu)建開(kāi)放XPO生態(tài) 賦能下一代AI可插拔光互連

  ICC訊石注意到，XPO產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)一開(kāi)始就獲得了眾多光通信廠商的參與和支持，XPO MSA已有超100家廠商參與，形成供應(yīng)鏈穩(wěn)定和互通兼容的產(chǎn)業(yè)格局?？傮w而言，XPO以容量翻八倍起步、密度翻四倍， 液冷加持和開(kāi)放生態(tài)，有望成為AI數(shù)據(jù)中心下一代光互連的主流方向；本次網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)的四家領(lǐng)袖廠商協(xié)同構(gòu)建從交換機(jī)、硅光、連接器到長(zhǎng)距傳輸?shù)耐暾桨福铀貯I算力規(guī)?；渴?。

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