'AI 시대 가장 유망한 기술 루트', CPO에 이어 LPO가 다시 찾아온다

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CPO 논리를 기반으로 시장은 이전에 Cambridge Technology, Zhongji InnoLight 및 Liant Technology를 포함한 대형 강세주에서 등장했습니다.

Guosheng Securities의 최신 연구 보고서에 따르면 Xinguang Communications의 새로운 하위 부문 LPO를 발굴했습니다. 800G LPO가 AI 시대의 가장 유망한 기술 경로라고 믿습니다.

LPO란 무엇인가요?

Guosheng Securities의 연구 보고서에 따르면 LPO(선형 드라이브 플러그형 광 모듈)는 주로 고속 광 모듈 분야에 사용됩니다. 이는 기존 DSP를 선형 직접 구동 기술로 대체하여 시스템 전력 소비를 줄이는 이점을 달성합니다. 그러나 시스템의 비트 오류율과 전송 거리가 희생되므로 이 기술은 데이터 센터와 같은 단거리 전송 시나리오에 적합합니다.

LPO는 플러그형 모듈의 하향 진화를 위한 기술 경로입니다. CPO도 진화 경로이지만 플러그형 광학 모듈 아키텍처에서는 사용되지 않습니다. 모듈은 스위치 칩과 스위치 장치 내부에 더 가깝게 이동됩니다.

LPO 기술에는 다음과 같은 장점이 있다고 합니다.

1) 낮은 전력 소비. LPO 전력 소비는 플러그형 광 모듈보다 50% 낮으며 CPO에 가깝습니다. 아래 그림과 같이 Linear-drive 솔루션을 채택한 후 실리콘 포토닉스, VCSEL 및 박막 리튬 니오베이트의 전력 소비가 약 50% 감소합니다.

Macom 데이터에 따르면 DSP 기능이 있는 800G 다중 모드 광 모듈의 전력 소비는 13W를 초과할 수 있는 반면, MACOM PURE DRIVE 기술을 사용하는 800G 다중 모드 광 모듈의 전력 소비는 70% 감소한 4W 미만입니다. 낮은 전력 소비는 전력을 절약할 뿐만 아니라 모듈 내 구성 요소에서 발생하는 열을 줄여줍니다.

2) 낮은 대기 시간. DSP 칩을 제거한 후 시스템은 신호 복구 시간을 줄이고 지연도 크게 줄어듭니다. DSP/리타이밍 기능은 MACOM PURE DRIVE 기술을 예로 들어 지연을 증가시킵니다. LPO 광 모듈은 신호 직렬화 방식을 사용하여 피코초 수준의 지연 시간을 달성할 수 있습니다.

3) 저렴한 비용. DSP는 400G 광학 모듈 중에서 DSP의 BOM 비용이 약 20~40%를 차지하므로 LPO 드라이버와 TIA는 EQ 기능을 통합하므로 비용은 여전히 ​​DSP보다 약간 높을 수 있습니다. 광학 모듈의 비용을 많이 절감합니다.

4) 핫스왑 가능. CPO와 비교하여 LPO는 광 모듈의 패키징 형태를 크게 변경하지 않으며 유지 관리가 용이하도록 플러그형 모듈을 사용하고 기존의 성숙한 기술을 최대한 활용할 수 있습니다.

Guosheng Securities는 반도체 제조업체인 Macom이 LPO 솔루션 MACOM PURE DRIVE를 출시했다고 지적했습니다. 이 솔루션은 표준 DSP 아키텍처에 비해 다음과 같은 장점이 있습니다. 1) 광 상호 연결 전력 소비를 50% 이상 줄입니다. 2) 링크 지연을 최소화합니다. 학습 및 인공 지능 애플리케이션이 중요합니다. 3) 비용이 많이 들고 중복되는 신호 타이밍 조정 모듈을 제거합니다. 4) 독립적인 DSP 칩 가열 문제를 해결합니다. 5) 모듈 구현을 단순화하고 유연성을 높입니다. 6) 제한된 공간을 충족합니다. 7) 1.6T 속도로 확장 가능.

AI 컴퓨팅 성능에 대한 폭발적인 수요로 인해 800G 광학 모듈의 볼륨이 증가합니다

궈성증권은 AI 기술이 발전함에 따라 대형 모델, 빅데이터, 대규모 컴퓨팅 능력이 점점 AIGC 애플리케이션의 핵심 제약 사항이 되고 있다고 지적했습니다. 대규모 모델과 데이터 세트는 AIGC 개발을 위한 소프트웨어 기반이며, 컴퓨팅 파워는 가장 중요한 인프라입니다. AI는 주로 병렬 컴퓨팅을 기반으로 하며, 코어 프로세서는 주로 GPU이지만, GPU 성능 외에 통신 요소도 슈퍼컴퓨팅을 제한하는 단점이 될 것입니다. 발생하다.

따라서 AI 서버는 기본 데이터 전송 속도 및 지연에 대한 요구 사항이 매우 엄격하며 고속 광 모듈 매칭이 필요합니다. 따라서 AI 서버는 800G 광 모듈에 대한 수요가 높습니다.

NVIDIA DGX H100 서버를 예로 들어 보겠습니다. H100+NVLink 네트워크+IB 아키텍처에서 하나의 서버는 5+4+4+5 외부 4xNVLink 채널, 즉 18개의 800G 광학 포트, 36개의 800G 또는 하나의 H100에 해당합니다. 이 아키텍처에서 메모리 상호 연결에 사용되는 부품에는 4.5개의 800G 광 모듈이 필요합니다.

궈성증권은 위의 배경에서 LPO 기술이 800G 시대의 가장 유망한 솔루션이라고 밝혔습니다. DSP 칩이 7nm 공정에서 5nm 공정으로 진화하면서 DSP 칩의 설계 및 제조 비용도 증가했습니다. LPO 솔루션은 광 모듈에서 DSP 칩을 제거하여 전력 소비와 지연을 크게 줄일 수 있으며, 시스템 비트 오류율과 짧은 전송 거리의 단점도 AI 컴퓨팅의 단거리 애플리케이션 시나리오에서 해결할 수 있습니다. 센터. 따라서 LPO 솔루션은 단거리, 넓은 대역폭, 낮은 전력 소비 및 낮은 대기 시간에 대한 AI 컴퓨팅 센터의 요구 사항을 크게 충족할 수 있습니다.

업계에서는 2024년말 양산을 목표로 하고 있습니다

궈성증권은 신기술인 LPO가 2024년 말 양산될 예정이라고 밝혔다. 라이트카운팅도 2024년 말까지 업계 최초로 LPO 광학모듈이 탑재될 것으로 내다봤다.

현재 Xinyi Sheng, Cambridge Technology 등은 관련 제품을 출시했으며 Zhongji InnoLight는 기술 보유 및 제품 개발을 보유하고 있으며 Hisense Broadband는 800G 선형 상호 연결 광케이블을 출시했습니다. 고선형성 TIA와 드라이버 칩은 LPO 기술의 핵심 부품으로 현재 메이콤, 셈테크, 맥심 등 주요 공급업체도 관련 제품의 연구개발을 추진하고 있다. Cambridge Technology는 현재 Macom과 긴밀한 협력 관계를 맺고 있으며 Microsoft에 고속 광학 모듈을 공급하고 있습니다.

궈성증권은 북미 클라우드 벤더들이 적극적으로 컴퓨팅 자원을 확장하고 있으며 마이크로소프트, 메타, AWS, 구글이 향후 LPO 솔루션을 점차 수용할 수도 있다고 보고 있다.

또한 LPO 솔루션은 스위치와 협력해야 하며, 이로 인해 광 모듈 제조업체는 Zhongji InnoLight 및 Xinyi Sheng과 같은 업계 선두 기업의 업스트림 및 다운스트림 협력에 대한 더 높은 요구 사항을 요구한다는 점도 지적했습니다. 더 많은 장점을 가지고 있습니다.

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