Pengetahuan

Apa itu Optik yang Dikemas Bersama (CPO)?

Optik terpaket ko-adalah arsitektur sakelar yang memindahkan konversi-ke-listrik di sebelah silikon sakelar. Dalam sistem konvensional, optik berada di dalamnyamodul optik yang dapat dicolokkanpada pelat muka sakelar, dan sinyal listrik bergerak beberapa sentimeter melintasi papan - melalui jejak, konektor, dan sering kali chip pengatur waktu - sebelum mencapainya. CPO mengurangi jarak tersebut: mesin optik fotonik silikon dipasang pada paket atau substrat yang sama dengan saklar ASIC, sehingga memperkecil jalur listrik dari sentimeter menjadi milimeter.

Analogi yang longgar adalah memasang pompa langsung ke tangki alih-alih memasang pipa yang panjang dan bocor di antara keduanya. Kasus rekayasa lebih tepat daripada analoginya. Pada 100G dan 200G per jalur listrik, mendorong sinyal melintasi saluran papan panjang memerlukan-pengatur waktu SerDes dan DSP yang haus daya, dan anggaran kerugian semakin parah seiring dengan setiap langkah kecepatan. Survei-yang ditinjau sejawat diPerbatasan Optoelektronik (Tan dkk., 2023) menggambarkan CPO sebagai cara untuk memperpendek tautan SerDes secara dramatis, meningkatkan kepadatan bandwidth interkoneksi dan efisiensi energi pada titik di mana optik konvensional yang dapat dicolokkan tidak dapat lagi mengimbangi pertumbuhan lalu lintas pusat data.

Sebagian besar desain CPO menggunakan elemen penyusun yang sama: ASIC sakelar, beberapa mesin optik fotonik silikon yang disusun mengelilinginya, sumber laser eksternal (biasanya dapat dicolokkan, sehingga laser yang gagal dapat ditukar tanpa menyentuh kemasannya), dan-susunan serat berdensitas tinggi yang membawa cahaya dari tepi kemasan ke panel depan.

Mengapa Pusat Data AI Mendorong CPO

Dua tekanan bertemu di dalam kelompok AI. Yang pertama adalah bandwidth: struktur pelatihan modern menghubungkan ribuan GPU, masing-masing memerlukan konektivitas 800G - dan segera 1,6T -, sehingga jumlah tautan optik tumbuh jauh lebih cepat daripada jumlah server. Yang kedua adalah kekuatan. Proyek Badan Energi Internasional di dalamnyaLaporan energi dan AIbahwa konsumsi listrik pusat data global akan meningkat dua kali lipat menjadi sekitar 945 TWh pada tahun 2030, dengan AI sebagai pendorong terbesar pertumbuhan tersebut.

Jaringan hanyalah salah satu bagian dari beban tersebut, namun merupakan bagian{0}}yang berkembang pesat. Dengan kecepatan 51,2 Tbps per switch, modul pluggable, DSP-nya, dan saluran listrik panjang yang menyalurkannya menyumbang porsi daya sistem switch yang signifikan, dan jumlah tersebut meningkat lagi pada kecepatan 102,4 Tbps dan port 1,6 T. Ini adalah masalah spesifik yang ditargetkan CPO - salah satu bagian dari pola yang lebih luas yang telah kami tulismengapa beban kerja AI sangat bergantung pada jaringan serat optik.

CPO vs. Optik Pluggable Tradisional

Kedua pendekatan ini paling mudah untuk ditimbang secara berdampingan.

Ada juga jalan tengah. Optik yang dapat dicolokkan linier (LPO) menghilangkan DSP dari modul sambil mempertahankan faktor bentuk yang dapat dicolokkan, dan optik yang dipaket dekat (NPO) memindahkan mesin optik ke dekat - tetapi tidak ke - paket sakelar. Banyak operator mengharapkan hal seperti iniModul optik 800G, LPO, dan CPO hidup berdampingan selama bertahun-tahun, masing-masing digunakan pada tingkat jaringan di mana pertukarannya-masuk akal.

Penerapan 1.6T yang Dilaporkan: Dikonfirmasi, Diklaim, dan Tidak Diverifikasi

Hal paling berguna yang bisa kita lakukan terhadap cerita yang beredar adalah menyortirnya berdasarkan bukti.

Tonggak sejarah yang dikonfirmasi

• Pada bulan Maret 2024, Broadcomdisampaikan Bailly, digambarkan sebagai switch Ethernet CPO 51,2 Tbps pertama di industri, yang memasangkan Tomahawk 5 ASIC dengan delapan mesin optik fotonik silikon 6,4 Tbps.
• Hingga tahun 2025, pembuat sistem di ekosistem Broadcom memindahkan peralihan berbasis Bailly-ke produksi volume, dan Broadcommengumumkan-CPO generasi ketigadengan kemampuan 200G-per-jalur - generasi yang mengaktifkan port asli 1,6T.
• NVIDIAmengumumkan jalur saklar fotonik silikonnyapada bulan Maret 2025, menghadirkan CPO ke platform InfiniBand dan Ethernet.
• Pesanan produksi volume pertama untuk transceiver pluggable 1,6T diumumkan pada awal tahun 2026, mengonfirmasi bahwa era 1,6T juga telah dimulai pada sisi pluggable.
• Perangkat keras CPO yang berfungsi dari beberapa vendor adalah tema yang terlihat di lantai pameran OFC baru-baru ini - lihat catatan kamiapa yang nyata dan apa yang hype di OFC 2026.

Vendor-angka yang dilaporkan (baca akuntansi)

• Broadcom melaporkan daya sekitar 70% lebih rendah untuk interkoneksi optik dibandingkan dengan transceiver pluggable. Itu adalah angka-tingkat interkoneksi, bukan angka-fasilitas.
• Pembuat switch yang menggunakan platform Bailly telah melaporkan penghematan-tingkat sistem dalam kisaran 30–40% dibandingkan sistem pluggable yang terisi penuh dalam tolok ukur mereka sendiri.
• materi produk NVIDIAmengklaim efisiensi daya hingga 5x lebih baik untuk-optik yang dikemas bersama dibandingkan transceiver yang dapat dicolokkan, serta manfaat ketahanan dan-kecepatan penerapan.

Belum diverifikasi pada Juni 2026

• Klaim bahwa penyedia cloud Tiongkok meluncurkan klaster CPO komersial pertama di negara tersebut dengan kapasitas 1,6 ton pada bulan April 2026, termasuk lebih dari 5.000 switch CPO di satu lokasi.
• Hasil spesifik yang dilampirkan pada klaim tersebut: konsumsi daya total 45% lebih rendah, biaya pendinginan 52% lebih rendah, kepadatan server 30% lebih tinggi, latensi ujung ke ujung 60% lebih rendah, dan penghematan tahunan di atas 200 juta kWh.
• Dilaporkan bahwa perusahaan cloud dan internet Tiongkok lainnya akan meluncurkan cluster CPO mereka sendiri pada paruh kedua tahun 2026. Kami tidak menemukan-pengumuman pihak pertama yang mendukung hal ini.

Semua ini tidak berarti penerapan tidak terjadi - operator besar terkadang melakukan penerapan secara diam-diam. Artinya klaim tersebut harus diberi label belum dikonfirmasi sampai pengumuman resmi, makalah teknis, atau data pengujian yang telah diaudit muncul. Dan setiap pembingkaian yang “pertama di dunia” harus memperhitungkan fakta bahwa sistem CPO telah dikirimkan ke luar Tiongkok sejak tahun 2024.

Kekuatan, Pendinginan, dan Latensi: Cara Membaca Angka

"Kekuatan" manakah yang diselamatkan?

Klaim kekuasaan mengenai CPO ada pada empat tingkat yang berbeda, dan mencampuradukkannya merupakan kesalahan paling umum dalam liputan topik ini.

• Daya interkoneksi optik- optik ditambah saluran listrik yang menyalurkannya. Di sinilah angka kelas 70%-berlaku.
• Ganti daya sistem- seluruh saklar, termasuk ASIC, pendingin, dan bidang kendali. Tolok ukur produksi awal menghasilkan penghematan sekitar 30–40%.
• Rak dan kekuatan pendinginan- bergantung pada desain pendingin. CPO memusatkan panas pada paket saklar, dan sebagian besar desain mengasumsikan pendinginan cair.
• Total daya fasilitas- didominasi oleh GPU, penyimpanan, dan pendinginan. Jaringan merupakan bagian minoritas, sehingga penghematan interkoneksi yang besar berarti perubahan persentase satu digit pada tingkat fasilitas untuk sebagian besar pusat data AI.

Inilah sebabnya mengapa klaim seperti "CPO memangkas total daya pusat data sebesar 45%" memerlukan bukti yang luar biasa: teknologi tingkat-switch biasanya tidak dapat memindahkan total kapasitas fasilitas sejauh itu sendirian.

Latensi

Dengan menghilangkan tahapan DSP dan retimer, CPO dapat menghemat waktu puluhan nanodetik per hop. Di seluruh struktur multi-tingkat yang bertambah, dan untuk tugas pelatihan yang disinkronkan secara erat, hal ini dapat menjadi penting. Ini tidak mendukung klaim menyeluruh "60% latensi ujung ke ujung yang lebih rendah", karena waktu respons ujung ke ujung didominasi oleh komputasi, perangkat lunak, dan antrean, bukan oleh lapisan tautan.

Pendinginan dan kepadatan

Melepaskan modul hot pluggable dari pelat muka dapat meningkatkan aliran udara dan memungkinkan konfigurasi yang lebih padat, yang dapat mengurangi biaya pendinginan per unit bandwidth dalam kondisi serupa. Manfaatnya nyata namun-bergantung pada konfigurasi, dan dilengkapi dengan persyaratan baru: mengelola paket sakelar yang lebih panas dan padat, biasanya dengan pendingin cair.

Garis Waktu Komersialisasi dan Pemain Kunci

Busur yang dapat diverifikasi terlihat seperti ini. Program penelitian dan pekerjaan standar, termasuk kerangka kerja pengemasan bersama OIF, dijalankan hingga awal tahun 2020-an. Broadcom mengirimkan Bailly ke pelanggan pada Maret 2024 dan menunjukkannya secara publik di OFC pada tahun itu. Pada tahun 2025, sistem berbasis Bailly-memasuki produksi volume, NVIDIA mengumumkan jalur switch fotoniknya, dan Broadcom merinci 200G-per-jalur-CPO generasi ketiga yang ditujukan untuk port 1,6T. Pada tahun 2026, sistem Quantum-X InfiniBand Photonics NVIDIA mulai hadir, dengan Spectrum-X Ethernet Photonics dijadwalkan untuk paruh kedua tahun ini, sementara pemasok komponen meningkatkan kapasitas laser dan fiber-array untuk mengantisipasi volume sebenarnya.

Ekosistem Tiongkok juga mengalami perubahan: vendor saklar dalam negeri telah mendemonstrasikan prototipe CPO, pembuat komponen memasok unit rangkaian serat dan{0}}rakitan optik berdensitas tinggi ke dalam program CPO global, dan operator sedang mengevaluasi arsitekturnya. Yang masih belum ada, sejauh bukti publik tersedia, adalah klaster komersial-berskala besar yang terkonfirmasi, seperti yang dijelaskan dalam cerita yang beredar.

Satu hal lagi yang penting bagi pembeli: CPO hadir terlebih dahulu dalam-fabrik yang diperluas - tingkatan switch yang menghubungkan server dan pod - sementara tautan peningkatan-yang sangat pendek di dalam rak sering kali tetap bersifat tembaga untuk saat ini. Dimana setiap media menang adalah pertanyaan tentang jangkauan, kekuatan, dan biaya, yang akan kita bahastembaga vs. serat di pusat data AI.

Bagian Sulit: Keandalan, Kemudahan Servis, Biaya, dan Rantai Pasokan

Artikel-artikel yang hanya mencantumkan manfaat CPO tidak menjelaskan alasan mengapa adopsi CPO dilakukan secara sengaja dan bukan secara instan.

• Keandalan laser.Laser adalah salah satu komponen optik yang paling tidak dapat diandalkan, itulah sebabnya sebagian besar desain CPO menyimpannya di sumber laser eksternal yang dapat dicolokkan, bukan di dalam kemasannya.
• Pelayanan lapangan.Pluggable yang gagal ditukar dalam hitungan menit; mesin optik yang terdegradasi pada paket CPO tidak dapat-diperbaiki di lapangan. Operator memerlukan perencanaan redundansi, strategi penghematan, dan keyakinan terhadap-tingkat kegagalan jangka panjang sebelum melakukan seluruh fabric.
• Ekonomi hasil dan pengerjaan ulang.Pengemasan bersama menggabungkan ASIC saklar yang mahal dengan beberapa mesin optik, sehingga kerusakan pada satu mesin dapat membahayakan keseluruhan perakitan. Pengujian cetakan dan hasil pengemasan yang-bagus-terkenal mendorong kurva biaya.
• Pemasangan serat dan kepadatan kabel.Setiap saklar CPO mengakhiri ribuan serat, mendorong unit susunan serat presisi dan kabel terstruktur-kepadatan tinggi ke latar depan - tekanan yang sama sudah terlihat diPengkabelan MPO untuk cluster AI kelas 800G{1}}.
• Standardisasi dan sumber kedua.Modul yang dapat dicolokkan dapat dipertukarkan antar vendor; CPO saat ini tidak. Pembeli tetap mewaspadai-penguncian pemasok-tunggal hingga interoperabilitas matang.

Karena alasan ini, sebagian besar perkiraan - termasuk perkiraan bullish - menggambarkan peningkatan CPO bersamaan dengan perangkat pluggable dan LPO hingga akhir tahun 2020-an, dimulai dari struktur AI yang paling padat dibandingkan menggantikan optik pluggable secara langsung.

Intinya

Optik yang dikemas bersama telah melewati tahap perangkat slide: produk siap dikirim, ekosistem sedang terbentuk, dan sifat fisik di balik keunggulan dayanya didokumentasikan dengan baik dalam-pekerjaan yang ditinjau oleh rekan sejawat dan pengungkapan vendor. Cluster komersial CPO berskala besar-yang terverifikasi dengan kapasitas 1,6 ton di Tiongkok akan menjadi pencapaian penting - namun mulai Juni 2026, klaim spesifik yang beredar tidak memiliki sumber-pihak pertama, dan angka utama klaim tersebut mengaburkan batasan antara daya interkoneksi dan total daya fasilitas. Sampai dokumentasi resmi muncul, perlakukan itu sebagai proyeksi. Namun, arah perjalanannya tidak diragukan lagi: jalur listrik yang lebih pendek, lebih banyak serat, dan optik terus bergerak mendekati silikon.

Catatan editorial: angka vendor yang dikutip di atas berasal dari pengumuman publik dan dokumentasi produk yang tertaut. Klaim yang diberi label belum diverifikasi tidak memiliki-sumber pihak pertama yang dapat kami temukan pada saat publikasi; artikel ini akan diperbarui jika dokumentasi resmi muncul.