LightCounting評(píng)CPO發(fā)展：“獨(dú)行快”還是“眾行遠(yuǎn)”

12月24日消息（水易）日前，LightCounting對(duì)CPO的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了分析和評(píng)論。

據(jù)了解，CPO是把交換機(jī)芯片（或XPU）ASIC和光/電引擎（光收發(fā)器）共同封裝在同一基板上，引擎盡量靠近ASIC，以最大程度地減少高速電通道損耗和阻抗不連續(xù)性，從而可以使用速度更快、功耗更低的片外I/O驅(qū)動(dòng)器。

以下為編譯原文：

正如我們所料，第一批使用ASIC與光學(xué)器件共封裝的產(chǎn)品在2021年宣布。博通公司在2021年1月的公告中為配備CPO的以太網(wǎng)交換機(jī)制定了非常激進(jìn)的時(shí)間表，令業(yè)界感到驚訝。當(dāng)時(shí)，該公司計(jì)劃在未來幾個(gè)月內(nèi)演示這些交換機(jī)，并在2022年底前推出實(shí)際產(chǎn)品。博通公司的計(jì)劃必須得到認(rèn)真對(duì)待，因?yàn)樵摴驹诮桓斗矫嬉恢庇辛己玫挠涗?。然而，業(yè)內(nèi)人士仍然持懷疑態(tài)度。

懷疑者認(rèn)為，CPO的發(fā)展才剛剛開始，真正的產(chǎn)品還需要幾年時(shí)間。COBO和OIF在2020年底宣布成立了工作小組，并剛剛開始定義規(guī)范。由Meta（原Facebook）和微軟發(fā)起的CPO合作在2019年為供應(yīng)商提供了指引，并在2021年2月提供了3.2T CPO產(chǎn)品要求的第一份草案，但此后該組織一直保持著沉默。

2021年，業(yè)界似乎對(duì)CPO沒有早期那么興奮。博通的公告可能引起了人們對(duì)這家公司在交換機(jī)市場上日益占據(jù)主導(dǎo)地位的擔(dān)憂。云計(jì)算公司每年要花費(fèi)數(shù)十億美元采購博通的交換機(jī)ASIC，因此云計(jì)算公司希望增加這個(gè)市場的競爭，而不是讓一個(gè)供應(yīng)商領(lǐng)導(dǎo)創(chuàng)新和控制市場。

Meta強(qiáng)調(diào)需要為CPO制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并建立一個(gè)新的生態(tài)系統(tǒng)，與多家光芯片供應(yīng)商合作，為交換機(jī)專用ASIC設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)光芯片，模仿競爭非常激烈的光模塊供應(yīng)鏈。因此，專有的CPO解決方案不是Meta和其他云計(jì)算公司的首選。

亞馬遜在2020年開始部署由Innovium（已被Marvell收購）制造的交換機(jī)ASIC，以實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈多元化。Meta在2021年年底宣布了第一批使用思科SiliconOne ASIC的交換機(jī)。谷歌提到它正在測試由英特爾制造的交換機(jī)芯片。所有這些ASIC供應(yīng)商也都在研發(fā)基于CPO的交換機(jī)芯片，但他們都還沒有披露產(chǎn)品路線圖。博通的聲明給所有其他供應(yīng)商增加了壓力，迫使他們加速開發(fā)CPO，我們可能會(huì)在2022年或是2023年看到更多的產(chǎn)品。

雖然懷疑論者可能在2021年主導(dǎo)了CPO的討論，但自從博通宣布后，相關(guān)開發(fā)工作可能已經(jīng)加速。誠然，CPO標(biāo)準(zhǔn)還需要幾年時(shí)間，第一批產(chǎn)品將是專有的，但如果客戶可以在幾個(gè)專有解決方案中進(jìn)行選擇，則已經(jīng)能夠形成足夠的競爭。最終，可能會(huì)形成一個(gè)由眾多具有CPO交換機(jī)ASIC供應(yīng)商組成的生態(tài)系統(tǒng)，而不是與眾多光芯片供應(yīng)商一起創(chuàng)建生態(tài)系統(tǒng)。能否在這個(gè)層面上制定新的標(biāo)準(zhǔn)？開放計(jì)算項(xiàng)目(OCP)基金會(huì)開發(fā)的相關(guān)接口，顯然是朝著這個(gè)方向邁出的一步。

標(biāo)準(zhǔn)和專有解決方案之間的困境常常被概括為：“如果你想走得快--單獨(dú)行動(dòng)，如果你想走得遠(yuǎn)--共同行動(dòng)”。CPO現(xiàn)在處于“單干”的階段，但整個(gè)行業(yè)需要開始朝著“齊心協(xié)力才能走得更遠(yuǎn)”的方向發(fā)展。這兩個(gè)階段對(duì)于將一項(xiàng)新技術(shù)推向更廣泛的市場都是必要的。

公開討論的重點(diǎn)是將光學(xué)器件與交換機(jī)ASIC共封裝，但CPO對(duì)于HPC和AI集群中使用的CPU、GPU和TPU來說，具有更高的優(yōu)先級(jí)。這些系統(tǒng)對(duì)帶寬非常“渴望”，目前需要增加10倍的系數(shù)，而基于分解計(jì)算和存儲(chǔ)的下一代架構(gòu)將需要再增加10倍。

如下圖所示，到2026年，HPC和AI集群將成為CPO的最大細(xì)分市場。我們以800G和1.6T端口預(yù)測CPO的出貨量，這為從可插拔式光模塊過渡到CPO提供了清晰視圖，不過這將是一個(gè)非常緩慢的過程。

早在2010年，HPC就率先使用了大量EOM，此后制造的EOM都不是標(biāo)準(zhǔn)解決方案。這是EOM未能得到廣泛使用的原因之一，也是CPO供應(yīng)商的一個(gè)教訓(xùn)。2021年EOM的大部分出貨量主要在軍事和航空航天系統(tǒng)，在圖中顯示為“Other”。這些是利基市場，規(guī)模太小，無法制定標(biāo)準(zhǔn)。這是一個(gè)“走得快”而沒有“走得遠(yuǎn)”的例子。

EOM和CPO之間的區(qū)別很模糊，CPO實(shí)際上是下一代更緊湊的EOM，被設(shè)計(jì)成更靠近ASIC，實(shí)現(xiàn)共封裝。EOM在很大程度上未能與DAC、AOC和光模塊競爭，但CPO預(yù)計(jì)會(huì)更加成功。如果沒有CPO技術(shù)，在限制功耗的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)帶寬再增加10倍，幾乎是不可能的。

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