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在英特尔2022创新大会上，我们看到了可能是服务器、存储和网络设备中最有趣的技术之一。它可以重新定义整个空间。具体来说，这就是新的英特尔硅光子学连接器。让我们来了解一下英特尔在这个新的解决方案上做了什么，以及为什么它有巨大的意义。
桌上的英特尔硅基光电子封装
在英特尔2022创新大会第一天的主题演讲中，帕特-盖尔辛格调集了苏格兰的英特尔实验室，让我们目睹了一项新技术的华丽演示。这是硅光子学的一个新的可插拔封装（form factor）。一部分原因是视频和音频的工作，尽管在2022年这不是一个必然的结果。真正的神奇之处在于，英特尔团队现场展示了一个新的可插拔的共封装光学器件封装（form factor）。
英特尔硅基光电子演示
值得注意的是，这种可插拔光学模块是MPO/MTP连接器的缩小版，可以直接连接到芯片封装上。
MPO/MTP 公/母连接器端面视图
为了直观地了解这条电缆在交换机或网卡上的插入情况，左边的100GBASE-SR4 QSFP28模块是这条电缆的另一端。你会注意到，与CWDM模块（右侧）不同，多条密集光纤正沿着这条MTP-12链路连接。对于100GBASE-SR4来说，有四对光纤，所以12根光纤中有8根被使用，但这些是我们手头的图片。在英特尔的一些动画中，他们实际上是从MTP-12电缆开始的，然后他们显示了将其重新包装到新的硅基光电子连接器中。
100GBASE SR4和CWDM4 QSFP28
这是一项细致的工作。下图展示了这个初期样品的实验室精细组装的例子。
初期样品的实验室仔细工作
虽然许多人已经看到了联网的可插拔光学器件，但目前的硅基光电子世界有一个非常物理的挑战。英特尔知道如何制造硅光子学模块，但把它们放到芯片上是一个挑战，因为人们需要把光纤直接连接到芯片上。目前的大多数方法涉及 "尾纤(pigtail)"，即短的光纤从芯片到一个辅助连接器。
英特尔硅基光电子封装的尾纤连接器
我们最近已经看到了这些尾纤。例如我们在英特尔2022年度展望会上看到的4x 400G版本。
英特尔2022年度展望会上的4x400Gbps硅基光电子器件
我们在新冠疫情之前（Pre-pandemic）的裸脚(Barefoot)共封装光学器件中也看到过这些尾纤。在这里你会发现共封装光学器件的尾纤看起来像上面的尾纤一样，连接到黄色的MPO/MTP连接器。
英特尔公司的供封装裸脚 Tofino 2 与硅基光电子的外壳
关于这一点，在STH YouTube上，有一个订阅量超过一万的视频，是新冠疫情之前（Pre-pandemic）的视频。几个小时前，这段视频的订阅量达到了100,000人。
在上面的的演示中，英特尔在XPU封装上有一个光子集成电路和一个电子集成电路，然后就是处理封装上的电信号到光子学的装置。在封装上保持电信号比从封装外驱动信号的功率要低得多。对于给定的I/O功率需求，这在未来将是一个巨大的挑战。考虑到网络交换机的I/O数量，它们已经开始遇到这一挑战。这将是首批将芯片过渡到共封装光学器件的领域之一。这可能只是比我们在2020年那篇报道中所展示的晚一两代而已。
英特尔硅基光电子封装与可插拔式光学PIC和电学EIC
英特尔的创新看起来像AOC或有源光缆的东西，但显然更类似于一个专门的多光纤连接器，如MTP连接器。
英特尔硅基光电子封装的耦合器
如果你仔细观察英特尔的测试封装，还有一些事情发生： 在这张照片上我们可以看到安装了一个连接器，但似乎还有两个空间，带有黑色盖子。
英特尔硅基光电子封装与可插拔式光学器件
虽然这初看起来很牵强，但考虑到英特尔自己的渲染图描绘了一个非常类似的有三个连接的封装。看起来，英特尔不仅在提供具有可插拔连接器外形的共封装硅光子学，而且他们已经在研究具有大量带宽的多连接器解决方案。
具有可插拔光学器件的英特尔硅基光电子封装
当然，有了多条光纤，人们就不需要为内存、网络、计算和存储配备特定的光纤，但关键是这是一种愿景。英特尔可以通过光网络电缆连接设备。
最后的话
这其中的 "后续又如何发展(so what) "确实令人敬畏。 下图是Raja Koduri在喝下午茶的时候所作的笔记（Raja's Chip Notes Lay Out Intel's Path to Zettascale）
Raja Koduri的笔记，英特尔HPC战略2022-2028年
在2024-2025年时代，你会看到一些被称为 "Lightbender "或 "Light bender "的代号，以及 "SiPh "对硅基光电子学的简称，还有”Falcon Shores”。
英特尔的战略是拥有一个硅基光电子小芯片(tiles)，它可以与其他资源共封装，并利用光学连接来扩展目前的芯片封装技术。想象一下，由于封装方面的考虑，HBM不会被限制在6-8个封装内，而是可以在封装外部，通过光学技术连接，从而允许更大的HBM容量。
我们知道，正如我们从UCIe看到的那样，多颗芯片将采用小芯片(tiles)，所以这将是一个硅基光电子小芯片(tiles)，必须结合某种形式的EIC和PIC，如英特尔创新2022大会中的演示所示。
通用小芯片互连的高速UCIe 1.0基板
这也是令人兴奋的地方，在CXL 3.0中，我们可以有网络拓扑结构。如果你想实现更大的机架规模的高性能CXL通信，这将是一项非常有用的技术。
CXL 3.0可组合系统实例
2022年创新大会上展示的创新，并不只是英特尔有能力做硅基光电子芯片。超级规模(Hyper-scalers)的公司已经从英特尔购买了数百万个可插拔形式的硅光子学模块。共封装的光学器件和芯片中采用硅光子学的最大挑战之一是物理上如何连接它们。尾纤(pigtail)的方法是一个经常被视为对现实世界具有挑战性的方法。英特尔展示了它的愿景，即超越光学尾纤束，转而采用熟悉的基于可插拔连接器的方法。虽然我们可能不会看到最终的机械设计，但这是那些小的创新之一。 我们期望在未来几年内看到该领域的一些封装（form factor）的标准化，这将有助于被行业导入。在UCIe、CXL和下一代网络交换机之间，这是一个需要有共同发展道路的领域。这就是英特尔硅基光电子连接器的巨大意义所在。
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