Solutions d'optique co-packagées (CPO) pour l'interconnexion de fibres dans un emballage de modules

Face à l’augmentation de la demande de puissance de calcul induite par les technologies d’IA, les principaux fabricants développent de nouveaux produits de modules optiques à grande vitesse pour répondre aux besoins en croissance rapide du marché. Compte tenu de facteurs tels que la taille, le coût et la consommation d'énergie, deux concepts qui gagnent en importance sont les optiques enfichables à entraînement linéaire (LPO) et les optiques co-packagées (CPO).

CPO de type cavalier interne

Dans les commutateurs CPO, il est essentiel de minimiser les interconnexions électriques. Le routage de la fibre depuis les moteurs optiques (y compris les émetteurs et les récepteurs) jusqu'au panneau avant du châssis du commutateur est inévitable.

Étant donné que les moteurs optiques (OE) sont positionnés autour de l'ASIC, la distance entre chaque OE et le panneau avant varie, ce qui complique le routage interne des fibres au sein du commutateur.

Les modules CPO, avec leur boîtier multicanal haute densité, nécessitent un réseau de fibres (FA), MT ou connecteurs MPO. Cependant, cette spécification augmente le risque de problèmes tels que des fissures, une mauvaise correspondance et une dégradation des performances à long terme.

Les longueurs inégales des cordons de brassage haute densité posent des problèmes aux fabricants et augmentent le risque d'endommagement des fibres lors de l'installation, en particulier pour les cordons de brassage plus longs.

De nombreux modules CPO produits à l'aide du processus CPO utilisent des cordons de brassage de type FA pour le routage interne des fibres et les connexions enfichables. Cependant, certains fabricants explorent une approche alternative utilisant des matériaux de fond de panier flexibles.

Cette méthode achemine des fibres nues pures sur un substrat de fond de panier flexible, ce qui permet d'obtenir une disposition interne des fibres plus propre et plus organisée.

La connexion directe des fibres nues réduit la perte d'insertion du connecteur et évite les problèmes liés aux faces d'extrémité endommagées, à la poussière et à une correspondance incomplète.

Le fabricant de connecteurs SENKO relève ces défis en utilisant une carte intermédiaire ou une solution d'interconnexion optique montée sur carte.

En utilisant une seule longueur de cordon de brassage FA pour le couplage avec les OE, l'autre extrémité du cordon de brassage se connecte au panneau avant à l'aide d'adaptateurs de fibre personnalisés (brides) de manière plug-and-play.

Bien que cette approche introduit des connexions d'extrémité de fibre supplémentaires, elle améliore considérablement la maintenabilité, la réparabilité et les économies de coûts.

Approche du fond de panier optique

Actuellement, dans la production de modules optiques à grande vitesse utilisant la technologie Co-Packaged Optics (CPO), la méthode prédominante consiste à utiliser des cordons de brassage de type FA pour le routage interne des fibres et les connexions enfichables. De plus, certains fabricants utilisent des matériaux de fond de panier flexibles comme substrat, installant des fibres nues pures sur le dessus pour le routage. De toute évidence, cette approche, qui utilise des connexions de ports de bout en bout, aboutit à une disposition des modules internes plus propre et plus organisée. De plus, la connexion directe à l'aide de fibres nues réduit la perte d'insertion du connecteur et évite les problèmes liés aux extrémités endommagées, à la poussière et à une correspondance incomplète.

En raison des avantages de l'approche du fond de panier flexible en fibre, FiberMall a été l'un des premiers à adopter cette technique, en la mettant en œuvre dans des centres de données à grande échelle dans le but de remplacer le branchement des cavaliers et de réduire l'encombrement des câbles. Cependant, cette technologie doit encore assurer la stabilité et la résilience à long terme face aux interférences environnementales externes. De plus, la standardisation des interfaces port à port et des mesures de test entre différents fabricants reste un défi.

Conclusion

Si la technologie CPO présente un potentiel considérable pour améliorer les performances d'interconnexion des centres de données, elle introduit également des complexités dans le routage des fibres. Les solutions industrielles, telles que la méthode d'interconnexion optique sur carte intermédiaire ou montée sur carte de SENKO et l'utilisation de matériaux de fond de panier flexibles avec des fibres nues, offrent des avantages en termes de réduction des pertes et de simplification du câblage. Cependant, pour parvenir à une adoption généralisée, il faut surmonter les défis liés à la stabilité et à la normalisation à long terme.