I. Definición de módulo óptico LPO

• Características enchufables :Similar a los dispositivos USB, admite plug-and-play flexible, lo que mejora enormemente la comodidad de la instalación, el mantenimiento y las actualizaciones de los equipos, al tiempo que reduce significativamente los costos operativos y el tiempo de inactividad en escenarios como centros de datos.
• Tecnología de accionamiento lineal Esta es la principal diferencia entre los módulos ópticos LPO y los tradicionales. Los módulos ópticos tradicionales utilizan chips DSP (procesamiento digital de señales) para el procesamiento de señales, lo que conlleva un alto consumo de energía y un alto coste. Por el contrario, los módulos ópticos LPO prescinden de los chips DSP y adoptan tecnología analógica lineal para controlar directamente dispositivos optoelectrónicos, simplificando así el procesamiento de señales y optimizando la eficiencia energética.

II. Principio de funcionamiento del módulo óptico LPO

• Extremo transmisor: Tras recibir una señal eléctrica, esta es procesada por un chip controlador de alta linealidad con función CTLE (Ecualización Lineal de Tiempo Continuo) para compensar la atenuación de alta frecuencia durante la transmisión. Posteriormente, el láser se activa directamente para convertir la señal eléctrica en una señal óptica, que se envía a través de una fibra óptica.
• Extremo receptor: El detector óptico convierte la señal óptica recibida en una señal eléctrica débil, que se amplifica y ecualiza mediante un TIA (amplificador de transimpedancia) con función de ecualización. Tras restablecer la integridad de la señal, se transmite al equipo terminal.

III. Ventajas técnicas del módulo óptico LPO

• Bajo consumo de energía: Después de quitar el chip DSP, el consumo de energía de un módulo LPO de 400G se puede reducir a menos de 4 W, lo que es aproximadamente un 50 % menor que las soluciones tradicionales, lo que reduce directamente las facturas de electricidad y los costos de refrigeración en los centros de datos.
• Bajo costo: La eliminación del costoso chip DSP reduce los costos de material entre un 15 % y un 20 %. Al mismo tiempo, la estructura simplificada también reduce los costos de fabricación, sentando las bases para aplicaciones a gran escala.
• Baja latencia: Al omitir el enlace de procesamiento DSP, el retraso se reduce del nivel de nanosegundos al nivel de subnanosegundos, una reducción de más del 30%, cumpliendo perfectamente con los estrictos requisitos en tiempo real del entrenamiento de IA, el comercio de alta frecuencia y otros escenarios.
• Compatibilidad y flexibilidad: Mantiene el paquete conectable tradicional, lo que permite una compatibilidad perfecta con el hardware de red existente. Además, admite velocidades de datos de 100G a 800G e incluso superiores, adaptándose a diversas necesidades de cada escenario.

IV. Escenarios de aplicación del módulo óptico LPO

• Interconexión interna del centro de datos: En escenarios de corta distancia de 100 metros a 2 kilómetros, su bajo consumo de energía y bajo costo pueden satisfacer eficientemente las necesidades de conexión entre servidores y conmutadores, mejorando la eficiencia operativa general de los centros de datos.
• Clústeres de potencia informática de IA: La función de baja latencia coincide con precisión con los patrones de comunicación intensivos en el entrenamiento de IA, lo que garantiza una transmisión rápida de datos en clústeres de nivel de tarjeta de 10 000, evitando cuellos de botella en la red y mejorando el rendimiento general de la potencia informática del clúster.

V. Desafíos y contramedidas del módulo óptico LPO

• Limitación de la distancia de transmisión: Debido a la falta de procesamiento DSP, la distancia de comunicación es limitada, y actualmente se aplica principalmente a distancias medias y cortas. Las medidas incluyen la adopción de tecnología de integración fotónica de silicio y procesos de empaquetado avanzados para mejorar la estabilidad de la señal, así como la introducción de algoritmos de compensación inteligente para optimizar el rendimiento de la transmisión.
• Altas exigencias de precisión para la artesanía: Los estrictos requisitos de precisión en la correspondencia de los dispositivos ópticos y los parámetros de los circuitos obligan a las empresas a mejorar las capacidades de fabricación de precisión y fortalecer la cooperación en toda la cadena industrial para unificar los estándares.
• Cuestiones de estandarización: La falta de estándares industriales unificados afecta la compatibilidad e interoperabilidad de productos de diferentes fabricantes. Actualmente, las asociaciones industriales y las organizaciones de estandarización están acelerando la formulación de especificaciones técnicas relevantes para promover la industrialización.

VI. Tendencias futuras de desarrollo del módulo óptico LPO

• Innovación tecnológica continua: Desarrollar dispositivos ópticos de mayor rendimiento, optimizar el diseño de circuitos y algoritmos de compensación e integrar tecnologías emergentes como IA para lograr una gestión inteligente y un ajuste adaptativo de los módulos.
• Ampliación de los campos de aplicación: Desde centros de datos y clústeres de IA hasta comunicaciones 5G, computación de alto rendimiento, transporte inteligente y otros campos, ayudando a diversas industrias a lograr la transformación digital.
• Colaboración multitécnica: Formar ventajas complementarias con tecnologías como CPO (Óptica Co-empaquetada) y comunicación óptica coherente para construir soluciones de comunicación óptica de escenario completo que cubran distancias cortas, medianas y largas, satisfaciendo necesidades de transmisión diversificadas.