NVIDIA帶動矽光子話題 然而「光銅並存」才是現實? 智慧應用 影音
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NVIDIA帶動矽光子話題 然而「光銅並存」才是現實?

  • 杜念魯評析

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NVIDIA黃仁勳看好矽光子趨勢,然零組件業界估計「光銅並存」仍會持續一段時間。李建樑攝
NVIDIA黃仁勳看好矽光子趨勢,然零組件業界估計「光銅並存」仍會持續一段時間。李建樑攝

在資料中心算力需求持續擴大之下,高速傳輸架構正面臨新的技術轉型壓力。隨著高速運算平台規模提升,資料傳輸交換時的頻寬及能耗問題逐漸成為關鍵瓶頸,使得光纖連結與矽光子技術的重要性也快速提升。再加上AI晶片龍頭NVIDIA的號召,「光進銅退」的說法因此逐漸受到市場關注。

業界相關人士普遍認為,光傳輸在高速與長距離環境下,具備較佳頻寬擴展能力與能效表現,已成為資料中心跨機櫃與交換器之間互連的重要發展方向。

因為,相較於銅線,光纖在高速傳輸下可降低訊號衰減與重整需求,並具備較長傳輸距離,及較低能耗等優勢,隨著800Gbps與1.6Tbps等高速傳輸架構逐步發展,光通訊元件與矽光子相關技術的需求,亦將同步提升。

成本與架構 成現實考驗 

不過,業界人士也仍指出,光傳輸全面導入目前仍面臨「維修成本」與「系統架構」等現實限制。

尤其共封裝光學元件(Co-Packaged Optics;CPO)將光學引擎與交換器晶片整合封裝,一旦發生故障,往往需更換整體設備,讓資料中心業者在導入上仍採審慎態度。

另外,目前光傳輸相關標準尚未完全統一,可插拔光連接器與模組化維修機制,也仍在發展中,都使得CPO普及時程仍有待觀察。

在此情況下,以銅為基礎的共封裝銅互連(Co-Packaged Copper;CPC)架構,就成為發展上的過渡選項之一。

透過將高速銅連接介面設置於交換器晶片或封裝附近,縮短電訊號傳輸距離,以降低損耗並支援800Gbps以上的高速傳輸需求。

CPC、CPO共存時間 估計仍有數年

業者表示,相較於CPO,CPC仍採用銅線作為傳輸媒介,具備成本較低、維修與更換較為容易,以及可沿用既有連接器與線材供應鏈等優勢,因此被視為延續銅傳輸技術的重要過渡方案。

由於目前資料中心機櫃內與設備間的短距離高速連接,仍以DAC、AEC及相關銅纜架構為主,因此CPC亦被認為將在未來數年內,持續扮演重要角色。

另一方面,在資料中心內部的短距離傳輸與電力應用領域,銅線仍具備明顯優勢。

由於光纖無法傳輸電力,加上短距離應用下銅線在成本、散熱與結構設計上仍較具效率,使機櫃內與設備內部連接仍以銅為主流。同時,隨著資料中心供電架構逐步朝高壓直流發展,高功率電力線束與相關連接器需求同步提升,也進一步強化銅傳輸技術的重要性。

例如,連接線束業者貿聯指出,光學傳輸確實是長期發展方向,但矽光子與CPO的普及速度不如外界預期,主要仍受制於維修成本與標準化問題;至於相關可插拔連接介面,則預估仍需1~2年時間發展,因此短期內資料中心仍將維持光、銅並存的架構。

另外,在短距離傳輸與電力應用領域,貿聯也認為,銅線仍具備有不可取代的優勢,因此除持續強化高速銅傳輸與高功率產品外,也透過購併與研發,投入光通訊與相關連接技術,布局CPO連接器與光纖跳線相關介面,以因應未來架構演進。

光電整合能力 成為業界調整長期趨勢

隨著高速運算平台持續擴展,光傳輸滲透率將可望逐步提升,但受限於維修機制、成本與技術標準等因素,短期內CPO仍難以全面取代既有架構,至於以銅為基礎的CPC,與高速銅纜技術則仍將持續支撐資料中心內部互連需求。

光進銅退將是一項循序推進的長期趨勢,未來資料中心傳輸架構也多將維持光、銅分工並存的模式,至於相關供應鏈業者也都正同步朝光電整合能力方向調整布局。

責任編輯:何致中