지식

공동{0}}CPO(패키지 광학)란 무엇입니까?

공동 패키지 광학은 전기-광 변환을 스위치 실리콘 옆으로 이동시키는 스위치 아키텍처입니다. 기존 시스템에서는 광학 장치가플러그형 광학 모듈스위치 전면판에서 전기 신호는 도달하기 전에 트레이스, 커넥터 및 종종 리타이머 칩 -을 통해 보드 -를 가로질러 수 센티미터를 이동합니다. CPO는 그 거리를 축소합니다. 실리콘 포토닉스 광학 엔진은 스위치 ASIC과 동일한 패키지 또는 기판에 장착되어 전기 경로를 센티미터에서 밀리미터로 줄입니다.

느슨한 비유는 둘 사이에 길고 새는 배관을 연결하는 대신 펌프를 탱크에 직접 볼트로 고정하는 것입니다. 엔지니어링 사례는 비유보다 더 정확합니다. 전기 레인당 100G 및 200G에서 긴 보드 채널을 통해 신호를 푸시하려면 전력이 많이 소모되는-SerDes 및 DSP 리타이머가 필요하며 속도 단계가 올라갈수록 손실 예산이 더욱 악화됩니다. 동료-가 검토한 설문조사광전자공학의 개척지 (탄 외, 2023)에서는 CPO를 SerDes 링크를 획기적으로 단축하여 기존 플러그형 광학 장치가 더 이상 데이터 센터 트래픽 증가를 따라잡을 수 없는 지점에서 상호 연결 대역폭 밀도와 에너지 효율성을 높이는 방법으로 설명합니다.

대부분의 CPO 설계는 동일한 빌딩 블록을 공유합니다. 즉, 스위치 ASIC, 그 주변에 배열된 여러 실리콘 포토닉스 광학 엔진, 외부 레이저 소스(일반적으로 플러그형이므로 실패한 레이저는 패키지를 건드리지 않고도 교체할 수 있음), 패키지 가장자리에서 전면 패널까지 빛을 전달하는 고밀도 광섬유 어레이가 있습니다.-

AI 데이터센터가 CPO를 추진하는 이유

AI 클러스터 내부에서는 두 가지 압력이 만납니다. 첫 번째는 대역폭입니다. 최신 트레이닝 패브릭은 수천 개의 GPU를 연결하며, 각 GPU에는 800G - 및 곧 1.6T -의 연결이 필요하므로 광 링크 수가 서버 수보다 훨씬 빠르게 증가합니다. 두 번째는 권력이다. 국제에너지기구(International Energy Agency)는 다음과 같은 프로젝트를 진행합니다.에너지 및 AI 보고서전 세계 데이터 센터 전력 소비는 2030년까지 두 배 이상 증가해 약 945TWh에 달할 것이며, AI가 이러한 성장의 가장 큰 동인이 될 것입니다.

네트워킹은 해당 로드의 한 조각일 뿐이지만 빠르게 성장하는-조각입니다. 스위치당 51.2Tbps의 플러그형 모듈, 해당 DSP 및 이에 공급되는 긴 전기 채널은 스위치 시스템 전력의 의미 있는 공유를 차지하며, 그 공유는 102.4Tbps 및 1.6T 포트 속도로 다시 증가합니다. 이는 CPO가 목표로 하는 특정 문제입니다. - 우리가 작성한 광범위한 패턴의 한 부분입니다.AI 워크로드가 광섬유 네트워크에 크게 의존하는 이유.

CPO 대 기존 플러그형 광학 장치

두 가지 접근 방식을 나란히 비교하는 것이 가장 쉽습니다.

중간 경로도 있습니다. LPO(선형 플러그형 광학 장치)는 플러그형 폼 팩터를 유지하면서 모듈에서 DSP를 제거하고, NPO(니어{1}}패키지 광학 장치)는 광학 엔진을 스위치 패키지의 -에 가깝게 이동시키지만 - 스위치 패키지로 이동하지 않습니다. 많은 사업자들은 오늘날의800G 광학 모듈, LPO, CPO는 수년 동안 공존하며 각각 절충이 가능한 네트워크 계층에서 사용됩니다.-

보고된 1.6T 배포: 확인, 요청 및 확인되지 않음

순환하는 이야기로 우리가 할 수 있는 가장 유용한 일은 증거에 따라 이야기를 분류하는 것입니다.

확정된 이정표

• 2024년 3월, 브로드컴배달된 바이는 Tomahawk 5 ASIC과 8개의 6.4-Tbps 실리콘 포토닉스 광학 엔진을 결합한 업계 최초의 51.2 Tbps CPO 이더넷 스위치로 설명됩니다.
• 2025년까지 Broadcom 생태계의 시스템 제조업체는 Bailly{1} 기반 스위치를 대량 생산으로 전환했으며 Broadcom3세대-CPO 발표레인당 200G-성능-을 갖춘 - 네이티브 1.6T 포트를 지원하는 세대입니다.
• 엔비디아실리콘 포토닉스 스위치 라인 발표2025년 3월, InfiniBand와 이더넷 플랫폼 모두에 CPO를 도입합니다.
• 1.6T 플러그형 트랜시버에 대한 첫 번째 대량 생산 주문이 2026년 초에 발표되어 플러그형 측면에서도 1.6T 시대가 시작되었음을 확인했습니다.
• 여러 공급업체의 CPO 하드웨어 작업은 최근 OFC 전시장에서 눈에 띄는 주제였습니다. - 참고 사항 참조OFC 2026에서 무엇이 진짜였고 무엇이 과대광고였습니까?.

공급업체{0}}보고 수치(회계 참조)

• Broadcom은 플러그형 트랜시버에 비해 광학 상호 연결의 전력이 약 70% 더 낮다고 보고합니다. 이는 시설 수준이 아닌 상호 연결-수준 수치입니다.-
• Bailly 플랫폼을 기반으로 하는 스위치 제조업체는 자체 벤치마크에서 완전히 채워진 플러그형 시스템에 비해 시스템 수준 절감 효과가 30~40% 범위에 있다고 보고했습니다.{0}
• NVIDIA의 제품 자료탄력성 및 배포-속도 이점과 함께 플러그형 트랜시버에 비해 함께 패키지된 광학 장치의 전력 효율성이 최대 5배 더 높다고 주장합니다.

2026년 6월 기준 미확인

• 중국의 클라우드 제공업체가 2026년 4월 국내 최초의 상용 1.6T CPO 클러스터를 출시했다는 주장에는 단일 사이트에 5,000개 이상의 CPO 스위치가 있다는 수치가 포함되어 있습니다.
• 해당 주장에 첨부된 구체적인 결과는 총 전력 소비 45% 감소, 냉각 비용 52% 감소, 서버 밀도 30% 증가, 엔드{4}}대{5}} 지연 시간 60% 감소, 연간 2억 kWh 이상의 절감 효과입니다.
• 다른 중국 클라우드 및 인터넷 회사가 2026년 하반기에 자체 CPO 클러스터를 출시할 것이라고 보고했습니다. 이를 뒷받침하는 자사-발표는 없습니다.

이는 배포가 발생하지 않았다는 의미는 아닙니다. - 대규모 운영자는 때때로 조용히 배포합니다. 이는 공식 발표, 기술 문서 또는 감사된 테스트 데이터가 나타날 때까지 주장이 확인되지 않은 것으로 표시되어야 함을 의미합니다. 그리고 "세계 최초" 프레임은 CPO 시스템이 2024년부터 중국 외부로 배송되었다는 사실과 싸워야 합니다.

전력, 냉각 및 대기 시간: 수치를 읽는 방법

어떤 "힘"이 절약되고 있습니까?

CPO에 대한 권력 주장은 네 가지 다른 수준에 존재하며, 이를 혼합하는 것은 이 주제를 다룰 때 가장 일반적인 오류입니다.

• 광 상호 연결 전력- 광학 장치와 이를 공급하는 전기 채널. 여기에 70%-클래스 수치가 적용됩니다.
• 시스템 전원 전환- ASIC, 냉각 및 제어 영역을 포함한 전체 스위치. 초기 생산 벤치마크에서는 약 30~40%의 절감 효과가 나타났습니다.
• 랙 및 냉각 성능-는 냉각 설계에 따라 다릅니다. CPO는 스위치 패키지에 열을 집중시키며 대부분의 설계에서는 액체 냉각을 가정합니다.
• 총설비전력- GPU, 스토리지 및 냉각이 지배적입니다. 네트워킹은 소수의 비중을 차지하므로 상호 연결 비용이 크게 절감되더라도 대부분의 AI 데이터 센터의 시설 수준에서는 한 자릿수 비율의 변경으로 해석됩니다.

이것이 바로 "CPO가 전체 데이터 센터 전력을 45% 줄인다"와 같은 주장에는 특별한 증거가 필요한 이유입니다. 스위치- 수준 기술은 일반적으로 자체적으로 시설 전체를 그렇게 멀리 이동할 수 없습니다.

숨어 있음

DSP 및 리타이머 단계를 제거함으로써 CPO는 홉당 수십 나노초를 줄일 수 있습니다. 추가되는 대규모 다중{1}계층 패브릭과 긴밀하게 동기화된 학습 작업의 경우 이는 중요할 수 있습니다. 엔드-대-응답 시간은 링크 레이어가 아닌 컴퓨팅, 소프트웨어 및 대기열에 의해 지배되기 때문에 포괄적인 '60% 낮은 엔드-대-대기 시간' 주장을 지원하지 않습니다.

냉각 및 밀도

전면판에서 핫 플러그 ​​가능 모듈을 제거하면 공기 흐름이 개선되고 밀도가 높은 구성이 가능해지며, 이에 따라 유사한 조건에서 대역폭 단위당 냉각 비용이 절감될 수 있습니다. 이점은 실제적이지만 구성-에 따라 다르며 일반적으로 액체 냉각을 사용하여 더 뜨겁고 밀도가 높은 스위치 패키지를 관리해야 한다는 새로운 요구 사항과 함께 제공됩니다.

상용화 일정 및 주요 업체

검증 가능한 호는 다음과 같습니다. OIF의 공동 패키징 프레임워크를 포함한 연구 프로그램 및 표준 작업은 2020년대 초반까지 진행되었습니다.{1} Broadcom은 2024년 3월 Bailly를 고객에게 출시하고 그해 OFC에서 공개적으로 선보였습니다. 2025년에 Bailly- 기반 시스템이 대량 생산에 들어갔고 NVIDIA는 포토닉스 스위치 라인을 발표했으며 Broadcom은 1.6T 포트를 목표로 레인당 200G-3세대 CPO를-세부화했습니다. 2026년에는 NVIDIA의 Quantum-X InfiniBand Photonics 시스템이 출시되기 시작했으며, Spectrum-X Ethernet Photonics는 하반기로 예정되어 있으며, 구성 요소 공급업체는 실제 생산량을 예상하여 레이저 및 광섬유 어레이 용량을 확장했습니다.

중국의 생태계도 움직이고 있습니다. 국내 스위치 공급업체는 CPO 프로토타입을 시연했고, 부품 제조업체는 파이버 어레이 장치와 고밀도 광학 어셈블리를 글로벌 CPO 프로그램에 공급하고, 운영자는 아키텍처를 평가하고 있습니다. 공개 증거에 따르면 아직 누락된 것은 유포된 이야기에서 설명하는 종류의 확인된 대규모{2}}상업 클러스터입니다.

구매자에게 또 다른 미묘한 차이가 중요합니다. CPO는 수평 확장 패브릭 - 서버와 포드를 연결하는 스위치 계층 -에서 먼저 도착하는 반면, 랙 내부의 매우 짧은 수직 확장 링크는 현재로서는 구리로 남아 있는 경우가 많습니다. 각 매체가 승리하는 부분은 도달 범위, 힘, 비용의 문제입니다.AI 데이터 센터의 구리와 광섬유.

어려운 부분: 신뢰성, 서비스 가능성, 비용 및 공급망

CPO의 이점만 나열한 기사에서는 채택이 즉각적이지 않고 의도적으로 이루어졌던 이유를 놓치고 있습니다.

• 레이저 신뢰성.레이저는 신뢰성이 가장 낮은 광학 부품 중 하나이므로 대부분의 CPO 설계에서는 레이저를 패키지 내부가 아닌 외부 플러그형 레이저 소스에 유지합니다.
• 현장 서비스.실패한 플러그형은 몇 분 안에 교체됩니다. CPO 패키지의 성능이 저하된 광학 엔진은 현장에서 수리할 수 없습니다-. 운영자는 전체 패브릭을 커밋하기 전에 중복 계획, 예비 전략, 장기 실패율에 대한 확신이{2}}필요합니다.
• 수율 및 재작업의 경제성.공동{0}}패키징은 고가의 스위치 ASIC을 여러 광학 엔진에 결합하므로 한 엔진의 결함으로 인해 전체 어셈블리가 위험해집니다. 알려진-좋은-다이 테스트와 패키징 수율이 비용 곡선을 좌우합니다.
• 파이버 부착 및 케이블링 밀도.각 CPO 스위치는 수천 개의 광섬유를 종단하여 정밀 광섬유 어레이 장치와 고밀도 구조 케이블을 전경으로 밀어냅니다. - 이미 볼 수 있는 것과 동일한 압력800G-클래스 AI 클러스터용 MPO 케이블링.
• 표준화 및 2차 소싱.플러그형 모듈은 공급업체 간에 상호 교환 가능합니다. CPO는 현재 그렇지 않습니다. 구매자는 상호 운용성이 성숙해질 때까지 단일-공급업체 고정-을 경계합니다.

이러한 이유로 낙관적인 전망을 포함한 대부분의 예측-은 2020년대 후반까지 플러그형 광학 장치를 완전히 대체하는 대신 가장 밀도가 높은 AI 패브릭에서 시작하여 플러그형 및 LPO와 함께 CPO 상승을 설명합니다.

결론

공동 패키지 광학 장치는 슬라이드웨어 단계를 넘어섰습니다. 제품이 출시되고, 생태계가 형성되고 있으며, 강력한 이점을 뒷받침하는 물리적 원리는 동료 검토 작업과 공급업체 공개에 잘 문서화되어 있습니다.- 중국의 검증된 대규모-1.6T CPO 상업용 클러스터는 중요한 이정표가 될 것입니다. - 그러나 2026년 6월 현재 유통 중인 특정 주장에는 당사자 소스가 부족하고-헤드라인 수치로 인해 상호 연결 전력과 총 시설 전력 사이의 경계가 모호해졌습니다. 공식 문서가 나타날 때까지 이를 예측으로 취급하십시오. 하지만 이동 방향은 의심할 여지가 없습니다. 전기 경로가 짧아지고 광섬유가 늘어나고 광학 장치가 꾸준히 실리콘에 더 가까워집니다.

편집 참고 사항: 위에 인용된 공급업체 수치는 링크된 공개 발표 및 제품 문서에서 나온 것입니다. 확인되지 않음으로 표시된 주장에는 게시 시점에 찾을 수 있는 자사 소스가-없습니다. 공식 문서가 나타나면 이 문서가 업데이트될 것입니다.