Soluciones de óptica empaquetada (CPO) para interconexión de fibra en empaquetamiento de módulos

Con el aumento de la demanda de potencia computacional impulsada por las tecnologías de inteligencia artificial, los principales fabricantes están desarrollando nuevos productos de módulos ópticos de alta velocidad para satisfacer las necesidades del mercado en rápido crecimiento. Teniendo en cuenta factores como el tamaño, el costo y el consumo de energía, dos conceptos que están ganando importancia son la óptica conectable de accionamiento lineal (LPO) y la óptica co-empaquetada (CPO).

CPO tipo puente interno

En los interruptores CPO, minimizar las interconexiones eléctricas es esencial. El enrutamiento de fibra desde los motores ópticos (incluidos transmisores y receptores) hasta el panel frontal del chasis del conmutador es inevitable.

Dado que los motores ópticos (OE) están ubicados alrededor del ASIC, la distancia desde cada OE al panel frontal varía, lo que complica el enrutamiento interno de la fibra dentro del conmutador.

Los módulos CPO, con su empaquetamiento multicanal de alta densidad, requieren una matriz de fibra (FA), MT o de alta precisión. conectores MPO. Sin embargo, esta especificación aumenta el riesgo de problemas como grietas, mala coincidencia y degradación del rendimiento a largo plazo.

Las longitudes desiguales de los latiguillos de alta densidad plantean desafíos para los fabricantes y aumentan el riesgo de daños a la fibra durante la instalación, especialmente para los latiguillos más largos.

Muchos módulos CPO producidos mediante el proceso CPO utilizan cables de conexión tipo FA para el enrutamiento interno de fibra y las conexiones enchufables. Sin embargo, algunos fabricantes exploran un enfoque alternativo utilizando materiales de placa posterior flexibles.

Este método enruta fibras puras desnudas sobre un sustrato de placa posterior flexible, lo que da como resultado un diseño de fibra interna más limpio y organizado.

La conexión directa de fibras desnudas reduce la pérdida de inserción del conector y evita problemas relacionados con extremos dañados, polvo y coincidencias incompletas.

El fabricante de conectores SENKO aborda estos desafíos empleando una placa intermedia o una solución de interconexión óptica montada en placa.

Utilizando un solo tramo de cable de conexión FA para acoplar con equipos originales, el otro extremo del cable de conexión se conecta al panel frontal mediante adaptadores de fibra personalizados (bridas) de manera plug-and-play.

Si bien este enfoque introduce conexiones finales de fibra adicionales, mejora significativamente la capacidad de mantenimiento, la reparabilidad y el ahorro de costos.

Enfoque del backplane óptico

Actualmente, en la producción de módulos ópticos de alta velocidad que utilizan tecnología Co-Packagged Optics (CPO), el método predominante implica el uso de cables de conexión tipo FA para el enrutamiento interno de fibra y las conexiones enchufables. Además, algunos fabricantes utilizan materiales de placa posterior flexibles como sustrato, instalando fibras puras desnudas en la parte superior para el enrutamiento. Claramente, este enfoque, que emplea conexiones de puerto de extremo a extremo, da como resultado un diseño de módulo interno más limpio y organizado. Además, la conexión directa mediante fibras desnudas reduce la pérdida de inserción del conector y evita problemas relacionados con extremos dañados, polvo y coincidencias incompletas.

Debido a las ventajas del enfoque de placa posterior flexible de fibra, FiberMall ha sido uno de los primeros en adoptar esta técnica, implementándola en centros de datos a gran escala con el objetivo de reemplazar la conexión de puentes y aliviar el desorden de cables. Sin embargo, esta tecnología aún necesita abordar la estabilidad a largo plazo y la resiliencia a la interferencia ambiental externa. Además, la estandarización de las interfaces puerto a puerto y las métricas de prueba entre diferentes fabricantes sigue siendo un desafío.

Conclusión

Si bien la tecnología CPO tiene un potencial significativo para mejorar el rendimiento de interconexión de los centros de datos, también introduce complejidades en el enrutamiento de la fibra. Las soluciones de la industria, como el método de interconexión óptica en placa intermedia o montada en placa de SENKO y el uso de materiales de placa posterior flexibles con fibras desnudas, ofrecen ventajas en la reducción de pérdidas y la simplificación del cableado. Sin embargo, lograr una adopción generalizada requiere superar desafíos relacionados con la estabilidad y la estandarización a largo plazo.