SMstudia
Загружаем страницу
0%
LUMEN FABRIC — со-упакованная оптика и кремниевая фотоника для AI-датацентров
Co-packaged optics · silicon photonics

Свет вместо меди
внутри стойки

Мы упаковываем оптический движок в один корпус с коммутирующим ASIC. Электрический путь сокращается с сантиметров до микрометров, а перенос бита обходится дешевле по энергии — переход с pluggable-трансиверов на CPO в сети 1.6T снижает мощность линка примерно с 30 Вт до 9 Вт [web:23].

1.6 Тбит/с на порт
<1.5пДж/бит цель
16длин волн DWDM
10FIT надёжность
Package · интерактив Тяните, чтобы вращать

Коммутирующий кристалл в центре подложки. В классической схеме сигнал идёт от него по печатной плате к лицевой панели и теряет около 20 дБ на SerDes-тракте.

01 · Контекст

Медь упёрлась в физику раньше, чем AI-кластеры перестали расти.

Скин-эффект и потери в текстолите растут быстрее, чем скорость линии. Оптика забирает трафик на себя, но обычный съёмный трансивер сам стал источником тепла: типовой 800G-модуль потребляет около 15 Вт, то есть примерно 18.75 пДж на бит [web:20].

0пДж/бит

Энергия переноса бита у типового 800G pluggable-модуля мощностью 15 Вт [web:20].

0Вт

Потребление 800G CPO-модуля против 16 Вт у съёмного — минус 70 % на интерконнект [web:27].

0дБ

Потери электрического тракта в CPO вместо примерно 20 дБ у классических pluggable [web:27].

0МВт

Столько уходило бы только на оптику в кластере на миллион GPU при 30 Вт на трансивер [web:27].

02 · Цепочка

Путь бита: от логики коммутатора до волокна — за пять шагов.

Сложность здесь физическая, а не концептуальная. Ниже — тот же тракт, что рисуют в даташитах, но человеческим языком.

01

SerDes отдаёт сигнал в микрометрах, а не в сантиметрах

Оптический движок сидит на общей подложке рядом с ASIC. Драйверу больше не нужно прокачивать сигнал через разъём и полметра платы, поэтому исчезает тяжёлый DSP-ретаймер.

−16 дБ тракта
02

Внешний лазер даёт непрерывный свет

Источник вынесен из горячей зоны и обслуживается отдельно. В энергобюджете полного электро-оптического линка на лазер приходится около 0.7 пДж/бит [web:14].

CW · 1310 нм
03

Микрокольцевой модулятор записывает данные в свет

Кольцо диаметром в десятки микрон резонирует на своей длине волны и меняет прозрачность. Кольца избирательны по длине волны, поэтому мультиплексирование получается «бесплатно» — прямо на кремнии [web:28].

200 Гбит/с на волну
04

Термостабилизация удерживает резонанс

Кольцо уходит от своей частоты при изменении температуры на доли градуса. Замкнутый контур нагревателей и управление разбросом на пластине 300 мм — главная производственная сложность платформы [web:18].

Closed-loop heater
05

Волоконная сборка выводит десятки волн в одно волокно

Отсоединяемое крепление волокна позволяет обслуживать модуль без замены всего пакета. На выходе — DWDM-гребёнка до шестнадцати длин волн в одном канале [web:18].

Detachable FAU
03 · Бюджет мощности

Сложную экономику линка видно на двух ползунках.

Задайте размер кластера и архитектуру интерконнекта — модель пересчитает мощность, годовое потребление и счёт за электричество.

8 192
1.6 Тбит/с
0.12

Опорные значения: около 15 пДж/бит у классического pluggable, порядка 5 пДж/бит после отказа от DSP и цель ниже 1.5 пДж/бит для со-упакованной архитектуры [web:25][web:27]. Расчёт учитывает нагрузку линка 70 % и работу 8 760 часов в год.

Мощность интерконнекта
Потребление за годПри круглосуточной работе кластера
Экономия против pluggable DSP
04 · Мультиплексирование

Одно волокно, шестнадцать длин волн, один терабит.

Каскад микрокольцевых модуляторов модулирует, мультиплексирует и демультиплексирует каналы одновременно — массив из пяти колец уже показал 1 Тбит/с на кристалле [web:28]. Нажмите на канал, чтобы вывести его из работы: соседние продолжают нести трафик.

16 / 16 каналов активно Совокупно 3.2 Тбит/с Сетка 100 ГГц · O-band
05 · Сравнение

Три способа вывести 800 Гбит/с из коммутатора.

ПараметрPluggable DSPLPOCPO
Мощность на 800G≈16 Вт [web:27]<4 Вт [web:27]≈5 Вт [web:27]
Электрический путьСантиметры, высокие потери [web:27]Сантиметры, умеренные потери [web:27]Микрометры [web:27]
Потери SerDes≈20 дБ [web:27]Промежуточные1–4 дБ [web:27]
DSP-ретаймерОбязателенОтсутствуетОтсутствует [web:27]
Обслуживание в полеЗамена модуля за минутыЗамена модуляОтсоединяемая волоконная сборка [web:18]
Горизонт масштабированияОграничен тепломКороткие трассы3.2T и выше [web:14]

↔ Таблицу можно прокрутить в сторону

06 · Платформа

Три конфигурации оптического движка.

FABRIC E16

Scale-out

Движок для магистрального коммутатора стойки. Шестнадцать длин волн в волокне, отсоединяемое крепление, внешний источник света.

Пропускная способность1.6 Тбит/с
Энергия<1.5 пДж/бит
На волну200 Гбит/с
Дальностьдо 2 км SMF

FABRIC X32

Scale-up

Оптический I/O для домена ускорителей: короткие трассы, минимальная задержка, плотная упаковка каналов на кристалле.

Пропускная способность3.2 Тбит/с
Плотность>0.5 Тбит/с/мм²
Задержка<25 нс
Надёжность10 FIT

FABRIC LS

Light source

Стоечный источник непрерывного света с резервированием. Гребёнка распределяется по движкам, лазеры обслуживаются без остановки узла.

Каналов16 × λ
Доля в бюджете≈0.7 пДж/бит
РезервN+1 hot-swap
Стабильность±0.05 нм
07 · Вопросы

Что обычно спрашивают инженеры эксплуатации.

Волоконная сборка отсоединяется, движок меняется отдельно от коммутирующего кристалла. Отсоединяемое крепление волокна — часть штатного технологического процесса упаковки, а не полевая доработка [web:18].

Кольцо занимает на порядки меньше площади и само по себе избирательно по длине волны, поэтому мультиплексирование выполняется тем же элементом. Массивы полностью кремниевых колец уже демонстрируют 200 Гбит/с на канал и 1 Тбит/с суммарно [web:28].

Это заявленный целевой ориентир для со-упакованных архитектур наряду с плотностью выше 0.5 Тбит/с/мм² и надёжностью 10 FIT [web:25]. На отраслевых площадках обсуждают сжатие полного линка до 1–3 пДж/бит на узлах 1.6T и 3.2T [web:17].

Индустрия уже прошла стадию образцов: первые CPO-сборки на 1.6 Тбит/с ушли заказчикам, массовое производство разворачивалось с конца 2025 года с отгрузками в 2026-м [web:24]. Рынок со-упакованной оптики оценивают в 4.2 млрд долларов к 2026 году [web:15].

Каждое кольцо ведёт свой нагреватель в замкнутом контуре, а разброс параметров компенсируется калибровкой на уровне пластины. Управление нагревателями и вариативностью на 300 мм — ключевая производственная задача платформы [web:18].

08 · Инженерная оценка

Пришлём расчёт бюджета мощности под вашу топологию.

Опишите кластер — вернём модель линка, тепловую карту и план миграции с pluggable за два рабочих дня. Без презентаций на сорок слайдов.

LUMEN FABRIC OY
ESPOO · EINDHOVEN · SINGAPORE
PHOTONICS@LUMENFABRIC.IO

Made on
Tilda