光模塊DSP，邁入低功耗

電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/梁浩斌） 隨著光模塊往800G、1.6T的高速方向發(fā)展，DSP也正在迎來越來越大的挑戰(zhàn)，包括性能、功耗等。由于光模塊體積小，散熱困難，高性能DSP的功耗決定了在數(shù)據(jù)中心的工況環(huán)境中，能否保持穩(wěn)定的工作。

因此我們看到光模塊DSP已經(jīng)開始用上先進制程，比如Marvell去年12月推出了業(yè)界首款3nm制程PAM4光學DSP芯片Ara，基于Marvell在PAM4光學DSP技術(shù)領(lǐng)域的六代技術(shù)打造而成。其能夠集成連接主機的8條200 Gbps電通道和8條200 Gbps光通道，在緊湊的標準化模塊中實現(xiàn)1.6 Tbps的傳輸速率。

得益于3nm制程，Ara將1.6 Tbps光模塊的功耗降低20%以上。

最近Credo也發(fā)布了面向800G 光模塊的Lark系列DSP，包含兩款創(chuàng)新光DSP產(chǎn)品。

Lark 800是一款高性能、高可靠性、低功耗的DSP，專為新一代完全時鐘重定時(full retimed) 800G光模塊設(shè)計，適用于全球最大、密度最高的AI數(shù)據(jù)中心中嚴苛的功耗與散熱環(huán)境。

Lark 850則是專為800G線性接收光模塊（LRO）應(yīng)用而設(shè)計，實現(xiàn)模塊功耗低于10瓦。

Lark系列均采用Credo第五代DSP架構(gòu)，可有效應(yīng)對最嚴苛的光信號失真問題。在可靠性方面，兩款DSP專為在嚴苛環(huán)境中實現(xiàn)穩(wěn)健性能而設(shè)計，Lark 800還創(chuàng)新性地集成了鏈路監(jiān)測功能，用于監(jiān)測以太網(wǎng)鏈路的連接狀態(tài)。

Lark系列一個重要特點是低功耗，專注于最大限度降低能耗，Lark系列具備可編程的節(jié)能模式，為800G能效樹立了新的標桿。

數(shù)據(jù)中心能耗，是近幾年來AI快速發(fā)展的過程中，行業(yè)內(nèi)經(jīng)常討論到的問題。數(shù)據(jù)中心建設(shè)規(guī)模不斷擴大，算力芯片功率越來越高，導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心的能耗暴增。

數(shù)據(jù)中心的能耗主要來自于幾大部分，包括核心的服務(wù)器機柜中各種設(shè)備；為機房提供恒溫恒濕的精密空調(diào)，以及服務(wù)器板卡上的散熱風扇，甚至是水冷系統(tǒng)等；供配電系統(tǒng)，比如變壓器、不間斷電源(UPS)、配電柜等，它們在電能轉(zhuǎn)換和分配過程中也會產(chǎn)生能耗。

降低數(shù)據(jù)中心能耗，可以通過采用最新的算力芯片，擁有更高的能效，在提供相同算力的情況下有效降低能耗；也可以通過使用第三代半導(dǎo)體等電源方案，提高電源轉(zhuǎn)換效率，減少損耗。而光模塊作為數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)傳輸?shù)年P(guān)鍵，其功耗也不可忽視。

Cignal AI首席分析師Scott Wilkinson博士指出，隨著AI推動數(shù)據(jù)中心規(guī)模達到空前水平，功耗問題日益關(guān)鍵。光互連每消耗一瓦特電力，就意味著GPU少用一瓦特。2024年已部署超900萬只800GbE模塊，預(yù)計2025年將超1400萬只（信息來源：Cignal AI2024年第三季度光組件報告）。Credo的Lark DSP可以降低數(shù)據(jù)中心內(nèi)部互連的光模塊的功耗，在解決數(shù)據(jù)中心能源問題中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。

這也是目前光模塊中DSP開始采用5nm甚至3nm制程的原因。隨著光模塊從800G往1.6T、3.2T發(fā)展，更低能耗的DSP，將會在數(shù)據(jù)中心節(jié)能工作中起到更大的作用。