Manish Mehta, vice-président du marketing et des opérations de la division des systèmes optiques de Broadcom, a souligné lors du SEMICON Taiwan 2025 que la technologie des optiques co-packagées (CPO) est devenue la clé pour briser le goulot d'étranglement de l'informatique IA.Plateforme de co-packaging photonique silicium de troisième générationPlus tard, il a été révélé que le développement de la technologie de quatrième génération a été accéléré pour répondre aux besoins urgents des applications cloud croissantes et des clusters informatiques d'IA pour des connexions à large bande passante, à faible consommation d'énergie et à haute fiabilité.
Les plateformes optiques co-packagées contribuent au développement de l'informatique IA
Manish Mehta a déclaré qu'avec l'évolution continue des modèles d'IA, la demande d'interconnexion haut débit entre des centaines de GPU, des milliers de XPU, voire davantage, a dépassé les limites de bande passante de transmission des technologies traditionnelles de connexion par câble en cuivre. De plus, les limitations des modules optiques enfichables traditionnels en termes de consommation d'énergie, de câblage et de coût rendront difficile la prise en charge de déploiements à plus grande échelle à l'avenir.
Grâce à la technologie de co-encapsulation photonique sur silicium, les moteurs de traitement optique, les circuits intégrés spécifiques aux applications de commutation (ASIC) et même les puces de traitement peuvent être regroupés sur un même substrat. Cela réduit considérablement la surface auparavant occupée par les câbles de connexion, raccourcit encore davantage les trajets de transmission des signaux numériques et limite les pertes de signal. De plus, cette technologie offre des avantages tels qu'une meilleure efficacité énergétique et une consommation d'énergie système réduite, jouant un rôle clé dans l'optimisation verticale des capacités informatiques des centres de données.
Selon Manish Mehta, Broadcom a acquis la technologie laser VCSEL 1998G auprès de HP en 1 et a continué d'affiner ses spécifications, la faisant récemment évoluer vers des spécifications de transmission 100G et 200G. L'entreprise prévoit également de développer davantage la technologie de co-encapsulation photonique silicium de quatrième génération, visant à atteindre une transmission de données de 400G par canal.
Après avoir lancé la plate-forme optique co-packagée TH2022-Humboldt avec 25.6T Tomahawk 4 en 4, Broadcom a suivi avec la plate-forme TH2023-Bailly avec 51.2T Tomahawk 5 en 5, et a terminé la vérification sur le terrain à grande échelle avec Tencent, Open Computing Platform, etc., et est maintenant entré dans la phase de production de masse et d'expédition mondiale.
En outre, après le lancement de la plate-forme de co-packaging photonique silicium de troisième génération prenant en charge le canal unique 2025G en 200, Manish Mehta a déclaré que Broadcom a désormais accéléré le développement de la plate-forme de co-packaging photonique silicium de quatrième génération avec des spécifications 400G pour consolider son leadership technologique.
Continuer à se concentrer sur différentes technologies et croire que les modules optiques enfichables traditionnels et les modules optiques de transmission peuvent coexister en même temps
Sur le plan technique, Broadcom utilise actuellement l'interféromètre de Mach-Zehnder (MZM), relativement fiable, comme technologie optique principale. L'entreprise utilise également l'intégration hétérogène et la conception d'empilement 3D, intégrant un circuit intégré photonique (PIC) de 65 nm et un circuit intégré électronique (EIC) de 7 nm pour obtenir le moteur optique le plus dense du secteur. De plus, une architecture thermique compatible avec le couplage de bord et le refroidissement liquide assure un fonctionnement stable du système dans des scénarios à forte charge, comme l'entraînement de l'IA.
Outre l'utilisation de la technologie laser VCSEL comme source lumineuse, Manish Mehta a également déclaré qu'il observait actuellement diverses technologies, mais qu'il continuerait à développer les modèles existants. Concernant la proposition de l'Institut de recherche Hon Hai d'intégrer des sources lumineuses micro-LED à des puces photoniques en silicium afin de créer une solution de transmission photonique en silicium relativement peu coûteuse, tout en réduisant les pertes de puissance.
Concernant la comparaison entre les modules optiques enfichables traditionnels et les modules optiques de transmission, Manish Mehta a déclaré que les deux peuvent coexister, en fonction du déploiement de l'architecture informatique, de l'échelle de calcul, des coûts de construction et d'autres considérations. Différentes méthodes de connexion peuvent être sélectionnées.
La plateforme de co-packaging photonique silicium n’est plus seulement un concept technologique
Manish Mehta estime que la plate-forme de co-emballage photonique en silicium n'est plus seulement un concept technologique, mais qu'elle modifiera davantage l'architecture de connexion traditionnelle des centres de données et stimulera davantage la demande de calcul d'IA à plus grande échelle.
Manish Mehta a également déclaré que la chaîne d'approvisionnement taïwanaise joue un rôle essentiel dans le conditionnement et les tests, la fabrication de modules, la fibre optique, les connecteurs, la dissipation thermique et l'intégration de systèmes. Elle est donc devenue un moteur essentiel de la commercialisation réussie de la plateforme de co-conditionnement photonique sur silicium. Cela signifie également que la chaîne industrielle taïwanaise joue un rôle clé dans l'infrastructure mondiale de l'IA.
Comparaison entre les modules optiques enfichables traditionnels et la technologie Broadcom CPO :
| 面向 | Modules optiques enfichables traditionnels | Technologie CPO de Broadcom | Impact et importance industrielle |
| Conception architecturale | Les modules émetteurs-récepteurs optiques sont enfichables indépendamment et transmettent des données via des connexions électriques | Le moteur optique et le commutateur ASIC sont co-packagés pour raccourcir le chemin du signal. | Réduisez la perte de signal et améliorez l'intégration et la stabilité du système |
| Bande passante et performances | Les augmentations limitées de la bande passante peuvent facilement devenir des goulots d'étranglement des E/S du centre de données | Prend en charge 25.6 T et 51.2 T et défie le canal unique 400 G | Répondre aux énormes besoins en bande passante de la formation et de l'inférence de l'IA |
| Consommation d'énergie et efficacité énergétique | Consommation d'énergie élevée et pression de dissipation thermique élevée | L'efficacité énergétique est grandement améliorée et le couplage de bord est utilisé pour améliorer la dissipation de la chaleur | Aide les centres de données à réduire le PUE et à atteindre les objectifs ESG durables |
| structure des coûts | Grand nombre de modules, câblage complexe et coûts élevés à long terme | Une intégration élevée et un nombre réduit de composants peuvent réduire les coûts à long terme | Réduire le coût total de possession (TCO) pour l'expansion à grande échelle du centre de données |
| Processus et technologie | L'optique et l'électronique sont séparées, ce qui simplifie la conception | Intégration hétérogène et empilement 3D, PIC et EIC dans le même boîtier | Démonstration de capacités avancées de production de masse en matière d'emballage et de photonique sur silicium |
| Écosystème de la chaîne d'approvisionnement | Les fournisseurs de modules sont dispersés et la standardisation est relativement mature | Besoin d'intégrer la fibre optique, les connecteurs, la source de lumière laser, l'emballage et les usines de systèmes | Taïwan joue un rôle clé dans l’emballage, les tests et la fabrication de modules, accélérant ainsi la production de masse. |
| Progression du déploiement | Largement utilisé, hautement standardisé | Les plates-formes TH4 et TH5 sont entrées en production de masse, la troisième génération est en cours de commercialisation et d'expédition, et la quatrième génération est en cours de développement. | À la tête de la prochaine génération de mises à niveau du réseau des centres de données IA |
