随着AI计算规模持续扩大,数据中心网络架构正在经历新一轮演进。过去十余年间,光互连技术的发展主要围绕传输速率提升展开。从100G、400G到800G,再到面向未来演进的1.6T,带宽能力持续提升,推动了交换芯片、光模块以及光连接技术不断升级。
然而,当AI集群从大规模部署进一步向更高规模发展时,网络架构面临的挑战已经不再局限于速率提升。如何在有限空间内实现更高集成度连接,如何协调计算、交换与光互连之间的关系,以及如何满足未来系统扩展需求,正在影响下一代数据中心架构设计。
CPO的发展,正是光互连架构演进的重要方向之一。与传统可插拔光模块架构相比,CPO通过改变光引擎与交换芯片之间的集成方式,使部分光连接资源从传统设备间互连场景延伸至系统内部。而伴随架构变化,底层物理连接方式也需要适应更高密度、更复杂的网络环境。
长期以来,数据中心光连接主要承担设备之间的数据传输任务。交换机、光模块、连接器以及配线系统共同构成了成熟的网络互连体系。传统架构下,光模块通常插装在交换机前面板,并通过PCB高速电通道与交换芯片连接;外部光纤则主要承担交换机、服务器及其他网络设备之间的互连。
随着CPO技术的发展,光引擎与交换芯片之间的距离进一步缩短,部分光纤连接与管理需求开始进入设备内部。这种变化不仅涉及封装形式调整,也改变了光连接与系统架构之间的关系。未来光连接需要同时满足信号传输、空间布局、光纤组织以及系统维护等多方面要求。从这一角度来看,光连接正在从传统网络基础设施中的连接组件,逐步成为系统架构设计中的重要组成部分。
CPO带来的架构变化,也让底层物理连接面临新的工程挑战。
随着交换容量和计算规模不断提升,数据中心内部需要管理的光纤资源持续增加。连接方案不仅需要满足链路数量增长,还需要在有限空间内实现更加高效的资源组织。连接密度、芯数集成能力以及空间利用效率,成为物理连接方案需要重点考虑的因素。
传统数据中心中,光纤管理主要集中在机柜、配线区域以及设备之间。而随着光连接逐步向设备内部延伸,光纤路径规划、弯曲半径控制、连接布局以及后续维护方式都需要重新考虑。物理连接方案不仅要实现可靠连接,也需要适应更加复杂的系统环境。
过去,连接方案更多是在设备设计完成后进行适配。随着光连接逐步参与更高集成度系统设计,连接方案需要更早进入规划阶段,与芯片、光模块以及整体结构设计形成更紧密的协同。这也是当前行业持续关注板级光连接、系统级互连等方向的重要原因。
在高密度光互连发展过程中,物理连接方案始终是支撑网络部署的重要基础。在讨论CPO时,人们往往将关注点放在交换芯片、光引擎以及封装架构上;而在数据中心建设实践中,MMC作为US Conec推出的一种高密度多芯光连接方案,更多应用于高密度布线、光模块互连以及大芯数光纤管理等场景,通过提升连接集成度,帮助数据中心实现更加紧凑、高效的光纤资源组织。

从技术层级来看,MMC关注的是连接资源在物理层面的组织效率,而CPO关注的是更高集成度系统中的光电协同设计。两者面向的问题并不相同,却共同服务于不断增长的光连接需求。
需要说明的是,CPO并不依赖某一种特定连接器。根据系统架构和装配维护需求,内部光连接还可能采用FAU、光纤柔性组件、其他多芯连接器或固定连接方式。因此,包括MMC在内的高密度连接技术,应结合接口位置、光纤数量、插拔维护、损耗预算、可靠性和量产装配等条件进行选择。
从数据中心光互连的发展路径来看,架构演进与连接技术升级始终相互关联。CPO推动的是系统层面的光电集成变化,MMC则可作为物理连接方案之一,用于解决特定场景下多芯光纤的高密度连接与组织问题。。二者并非替代关系,也不是从一种技术直接演进到另一种技术,而是分别作用于光互连体系的不同层级。当网络规模持续扩大,数据中心需要同时面对设备间连接、设备内部连接以及系统级互连等多种场景。不同层级的连接需求,对物理连接方案提出了不同要求。高密度配线需要关注资源管理效率,设备内部连接需要关注空间、弯曲半径和装配维护,而系统级互连则需要兼顾性能、可靠性以及工程可实现性。
未来光互连体系的发展并非由单一技术路线决定,而是需要不同层级的连接技术共同演进。从设备间互连到系统级连接,从连接密度提升到连接架构升级,整个产业链都在围绕更高效率的光连接体系持续探索。
从可插拔光模块到CPO,从设备间互连到系统内部连接,数据中心光互连正在经历持续演进。在这一过程中,CPO代表了系统架构向更高集成度发展的方向,而MMC等高密度连接方案则为物理层连接提供了新的技术选择。随着AI数据中心规模不断扩大,光连接体系仍将面临更多新的应用需求,如何实现更高密度、更高可靠性以及更灵活的连接管理,将持续推动产业链各环节开展技术创新与工程实践。
面向AI时代不断扩展的连接需求,爱德泰持续推进高密度光连接技术与产品布局。目前,公司已推出自研基于MMC接口的超高密度互联解决方案,以及面向光模块及CPO内部互连与阵列级耦合的系统化光连接解决方案,同时也在不断完善光连接产品体系,不断推出更加适配下一代网络架构的连接方式,为CPO时代的光互连网络建设提供更加坚实的连接基础。
企业简介:专注高密度光连接部署
深圳市爱德泰科技股份有限公司成立于2007年,是一家全球领先的光连接产品及解决方案提供商,致力于AI数据中心应用的光纤连接器、微光连接器及光连接基础设施产品的研发、制造与销售。我们专注于高密度光连接部署,凭借十八年的产业经验,以及在大规模生产和交付广泛产品组合方面的成熟能力,我们已做好充分准备,以把握AI产业空前增长所驱动的市场机遇。
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