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适用于 AI 数据中心的共封装光学

随着带宽、功率和散热需求的持续攀升,前面板架构可能很快将不堪重负。当数据传输率提升至 224G 及以上时,共封装光学 (CPO) 和近 ASIC 连接技术将为数据中心基础设施提供发展方向。Molex 通过先进的激光器设计、基板光纤接口以及系统级工程,为这一转型提供清晰蓝图,助力实现更高的集成密度、更快的部署速度和更优异的热管理性能。

为何共封装光学对于 AI 基础设施至关重要


随着 AI 网络架构迈向 224G 速率,并准备继续攀升至下一代 448G 速度,前面板可插拔模块将给高速电路设计、信号完整性、功率、冷却以及面板空间带来压力,使得传统架构越来越难以扩展。PCB 上的更长电气路径也会带来更大的信号损耗,迫使设计人员不得不依赖重定时器、采用复杂的板堆叠并面临更严苛的设计裕度。向近 ASIC 和 CPO 架构转型就是将光学 I/O 直接移至基板附近或之上,但客户需要的是可维护的架构,以降低维护风险、加快认证速度并支持更快的数据中心部署。

为实现这一目标,下一代架构需要将产生热量的激光源与计算基板隔离,以提高可靠性、保护系统正常运行时间,并支持现场维护。硅光子光学接口还必须支持自动化的晶片级测试和标准的装配流程,以降低大规模制造风险。通过在光学、热管理和机械封装领域进行集群规模的协同设计,工程师能够更有信心地将 CPO 从概念推向实际部署。

Molex 助力使转型后的系统更易于冷却、更便于维护,并能够更快地实现大规模部署。我们的外置激光小型可插拔 (ELSFP) 互连系统符合 OIF 标准,可将热负载与处理器隔离,同时,可拆卸光纤封装和被动自对准技术支持更低的装配成本、更高的良率,以及更顺利地实现从可插拔方案到 CPO 的转换。借助高密度矩阵布线、高基数光电路交换机、光纤重排以及盲插背板连接器,Molex 能帮助客户降低总体拥有成本 (TCO),并更快地将 AI 基础设施投入运行。

功率、热管理和运行效率


带宽、密度和电气性能

随着 AI 集群规模的扩大,传统 PCB 架构中过长的电气路径使得保持信号强度、能效和热控制变得越来越困难。将光学引擎移至 ASIC 基板之上或紧邻基板的位置,可以缩短最高速的电气链路,有助于改善插入损耗 (IL)、优化回波损耗 (RL),并将串扰和通道间偏差降至最低。

Molex 通过近封装光学接口、高密度旁路布线以及专门的共封装互连工具包来支持这一转型,帮助数据中心以更小的电气压力传输更大的带宽。

Futuristic server room with glowing blue and purple network waves representing high-speed data transfer, featuring rows of server racks and cables in a dark, high-tech environment.

最大限度降低现场维护和停机风险

系统正常运行时间的关键在于保持系统中最重要部件的可维护性,而不是将其密封在难以维修的配电盘内。外置激光源架构使激光模块能够在前面板上插拔,并远离处理器的发热区域,从而降低维护风险,同时提升系统可靠性。

Molex CPO 互连架构通过盲插光电接口和自对准可拆卸光纤耦合结构为这一模式提供支持,使维护和装配作业即使达到了数据中心所需的部署规模,依然能实现更高的可重复性。

Data center technician discussing co-packaged optics with co-worker.

集群级交换与路由集成

高效传输数据并非局限于芯片层面;光路必须延伸至整个交换结构、机架乃至更大规模的 AI 集群。更扁平化的光路由能够减少交换层级,限制光电转换次数,并消除会增加成本、造成布线混乱及带来信号风险的光纤瓶颈。

Molex 通过光学互连系统实现这一系统级方案,提供高密度布线、光纤重排以及高密度前端和盲插连接,帮助数据中心以更低的 TCO 推进 AI 基础设施建设。

计算机网络服务器机柜,其中黄色光缆连接到了蓝色收发器。

其他资源


博客

突破可插拔架构的扩展极限

随着超大规模系统不断突破更长电气路径的实际极限,数据中心架构需要更高效的带宽传输方式。共封装光学将光学 I/O 移至更靠近芯片的位置,从而提升带宽密度和效能功耗比。Molex 通过专为可制造、可维护、可快速部署的 AI 基础设施设计的 CPO 解决方案,使这一转型切实可行。

AI data center with sleek technology, glowing servers, and network hardware in a large, modern facility.

应用

共封装铜缆解决方案

在 800Gbps 和 1.6Tbps 速率下,超大规模环境将遭遇信号完整性瓶颈,插入损耗、串扰以及能效低下将开始严重影响信号质量。将连接从电路板上移开并使其更靠近 ASIC,可最大限度降低通道损耗。Molex 推出的可维护型共封装铜缆 (CPC) 能够优化信号路径,同时保护基板免受高性能连接所带来的应力影响。

Close-up of a server-grade CPU socket architecture, demonstrating the high-density pin layout required for co-packaged copper interconnects.

应用

近 ASIC 解决方案

当 AI 与数据中心平台向更高速度迈进时,近 ASIC 硬件能够缩短关键路径,避免带宽、功率和密度极限拖慢系统性能。此类设计需要在初期阶段就协同解决电气、机械和热管理方面的权衡问题。探索 Molex 的高速互连产品组合,该系列产品可优化从 ASIC 到网络架构的整个通道。

IT professional using a laptop in a modern data center with glowing blue server racks.