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Yole:硅光、CPO、DPU和Chiplet将如何在2030年前重塑数据中心行业

摘要:Yole认为,光收发器、硅光子学、共封装光学(CPO)、数据处理单元(DPU)和采用小芯片(Chiplet)方法的先进封装等技术将在2030年前重塑整个数据中心行业。

  ICC讯(编译:Nina)数据中心必须支持我们社会产生的数据的惊人增长。社交网络、商务会议、超高清视频流(UHD)、电子商务和游戏应用为移动带宽需求创造了新的需求,并将继续推动增长。因此,数据中心必须表现出弹性、效率、低延迟,并遵守政府的限制。在这种程度上,数据中心的去中心化和分解已经进行了很多年,但现阶段更为突出。有许多技术增强了数据中心的功能。然而,其中一些驱动了几乎所有创新,即光收发器硅光子学、共封装光学(CPO)、数据处理单元(DPU)和采用小芯片(Chiplet)方法的先进封装。

  让我们逐一回顾这些技术。

  现阶段,可插拔收发器的外形尺寸和性能正在逐步演进,从100G到400G到800G,甚至更高的数据速率。然而,从长远来看,它们的支持能力将受限于所需的电和光密度、热方面和功耗。如今,旭创、II-VI和海信(以及更多)等公司在这一领域的市场演变和竞争非常激烈。

  这种收发器的演进与第二种技术紧密相连:硅光子学(SiPh)。SiPh是英特尔、思科、Acacia、Sicoya和AOI等公司掌握的关键平台,用于开发未来的收发器,并实现支持未来应用和置换电气连接所需的性能。目前有25-30%的收发器集成了SiPh,而且这一比例还在不断增长。

  除了这两种技术,CPO是一种新的方法,它将光学器件和ASIC紧密结合在一起,旨在克服可插拔收发器所面临的挑战。这项技术将严重依赖SiPh。凭借先进的封装技术,特别是高性能封装技术,CPO将增加带宽和缩小收发器尺寸。然而,光学和硅片的高度集成,意味着制造商将需要新的工程能力和工厂。如今,只有博通、英特尔、Ranovus、英伟达、Ayar Labs等少数公司具备向市场提供专有解决方案的内部能力。

  第四项技术是处理和计算能力。数据中心必须处理许多不同类型的数据,而DPU可以提高其效率。它们可以将异构计算设备(如CPU、GPU、FPGA和加速器)和存储资源(特别是SSD)集中在一起,直接分布在服务器上,以最大限度地提高利用率,从而降低总体拥有成本(TCO)。DPU可实现大规模计算和资源的分解和池化。对于阿里巴巴、收购了Mellanox的英伟达、英特尔和AMD等公司来说,DPU趋势是所有大公司的热门话题。

  最后,但并非最不重要的是,随着通过小芯片方法实现异构集成,数据中心内不断发展的设备封装也是另一项关键技术。芯片将模块化设计引入半导体制造和封装。把这种创新想象成从概念上把芯片的硅变成服务器的“主板”。为了实现数据中心所需的三个数量级的性能飞跃,这种进化是必要的。

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