左手算力，右手能耗，为什么硅光+液冷能引领下一代数据中心风向？

发布时间：2022-11-01

作为光子集成的未来发展方向之一，硅光技术越来越受到行业上下游的认可，国内外头部厂商都在硅光技术路线上不断“加码”，与CPO（Co-Packaged Optics）光电共封装技术相关的公告和标准不断涌现。近日，锐捷网络正式推出了首款应用CPO技术的数据中心交换机，为CPO市场“拉开帷幕”。

CPO元年已至锐捷首款CPO交换机火热“出炉”

被业界火热讨论的硅光技术，是光子技术的一个前沿发展方向，即利用硅光的低成本、高速特性的光通信技术。目前，硅光技术有两个发展路线：CPO(Co-Packaged Optics)光电共封装和NPO(Near Packaged Optics)光电近封装，两种方案均能够在带来数据中心性能提升的同时，显著降低能耗。而拥有更高集成度的CPO则迎来了自己的“元年”。据CIR机构的推测，CPO数据中心设备市场将于2022年正式起步，并且迎来快速发展期。

CIR给出的数据中心CPO设备市场发展预测

近日，锐捷网络正式推出了首款应用了CPO技术的数据中心交换机。整机交换容量为25.6Tbps，2RU的机箱高度，支持32x400G QSFP112可插拔光模块接口和16x800G MPO16光接口。

锐捷CPO光电共封装数据中心交换机

从2021年OCP峰会上，锐捷网络发布首款同时应用硅光技术和液冷技术的NPO数据中心交换机，到首款CPO交换机“出炉”，锐捷网络正在用自身的技术创新实力，推动硅光技术逐步落地实践，敲开未来绿色数据中心的大门。

算力提升与绿色节能的矛盾

为什么是硅光？为什么是锐捷？一切的源头，都要回到数据中心的两个重要发展因素——算力和能耗。

随着“新基建”“东数西算”以及十四五等建设目标的不断落地，数据中心建设正在大踏步向前，然而随着流量高规模增长和带宽持续提升，带来了前所未有的能耗问题。

据统计，2021年全国数据中心总用电量2166亿千瓦时，占全国总用电量的2.6%，相当于2个三峡水电站的年发电量。未来新建的数据中心正向着超大规模集群的方向发展，预计在明年总用电量将突破2500亿千瓦时，2030年用电量比达到全国的3.7%。

在“双碳”政策背景下，近日，工业和信息化部等七部门发布《信息通信行业绿色低碳发展行动计划（2022-2025年）》，建设集约绿色的超大规模数据中心成为大势所趋，同时最新的国标要求到2025年，新建大型、超大型数据中心电能利用效率（PUE）降到1.3以下。

11月1日将正式实施的国标GB40879-2021《数据中心能效限定值及能效等级》

作为耗电大户的数据中心，算力提升与绿色集约成为相辅相成的发展因素。

平衡高性能与低功耗打破物理瓶颈的硅光

距离的问题，靠近距离来打破。

面对AI、ML和高性能计算（HPC）对于网络带宽提升的需求，短短十几年间光模块的单端口速率从千兆(1G)增长到800G，配套光模块速率增长了800倍，功耗则增长了30倍。而高速高密度互联传输场景下需求仍在提升，无论是硬件的性能极限，还是光模块散热对于端口密度的制约，业界都在期盼一种可代替传统光模块的新型光产品或技术，来解决性能提升与能耗之间的平衡难题。