Ranovus | 光电共封装(CPO)如何改变数据中心

逍遥设计自动化

引言
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! C1 v# C  L1 `随着人工智能技术的快速发展，数据中心对计算能力的需求持续增长，导致效率和能耗方面面临重大挑战。总部位于渥太华的Ranovus公司正在通过创新的光电子技术解决这些问题。本文探讨光电子技术如何改变AI硬件系统中传统的铜基础设施[1]。
, C0 ^  M! x- rAI基础设施中的能源挑战
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传统数据中心主要依赖铜线在处理器和芯片之间传输信息。但这种传统方法存在多个局限性。数据通过铜缆传输时，信号会随距离衰减，需要更多能源来维持传输质量。此外，这些金属连接会产生大量热量，需要配备大型冷却系统，进一步增加能耗。目前最大的数据中心耗电量相当于数十万户家庭的用电量，使得能源效率在运营成本和环境影响方面都是重要考虑因素。

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, W7 n* S1 a& [% w9 ^" A# r" F1 o图1：Ranovus渥太华洁净室内的自动化assembly机器，用于制造创新的Odin光电子芯片。
, R% y' U' ]) Z* q- Y光电子解决方案：光电共封装技术
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Ranovus的突破性技术体现在光电共封装方案中，特别是其Odin芯片技术。这种硬币大小的芯片使用微型激光器通过光纤传输数据，相比传统铜线具有多项优势：

9 v- \$ a  ], K该系统可以在更长距离内传输更多数据，同时能耗仅为传统铜连接的一半。与铜线信号衰减不同，光电系统可以在数据中心内从几米到数百米的各种距离内保持数据完整性。

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3 B! x7 a* p9 _5 Q3 E) _4 @图2：Ranovus技术人员在公司产品暂存洁净室进行质量控制。
制造和实施流程

制造过程结合了精密工程和创新assembly技术。Ranovus已建立完整的北美供应链，关键组件来源如下：

激光器组件来自加拿大国家研究委员会位于渥太华的光电子制造中心

芯片由GlobalFoundries在纽约马耳他生产

最终assembly和测试在Ranovus渥太华总部进行，配备专业洁净室和测试设施确保产品质量。
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图3：质量控制专家在Odin光电子芯片最终测试中检查"眼图"。
6 n5 t# A2 k' G: L/ z- ?市场影响和行业应用
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' Z/ f5 s& p- E/ w/ m这项技术的影响远超理论改进。行业分析机构Gartner预测，到2026年，光电共封装将占据数据中心高带宽设施约40%的份额。这一预测凸显了光电子技术在未来AI基础设施中的重要地位。

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图4：Odin芯片设计为与AI处理器并列放置，实现数据中心内更快速、更节能的数据传输。
9 u. Y8 T/ @% E$ l- @发展趋势和行业采用

/ p& n8 @7 t( t# i' w3 X该技术已经获得业界认可，与AMD和MediaTek等主要企业建立了合作关系。展示了光电子技术在实际AI计算环境中的实用性。

从铜基系统向光电子系统的转变不仅是技术升级，更是AI硬件基础设施方法的根本转变。随着AI应用对计算能力需求的增长，光电子技术在实现高效、可扩展和环保解决方案方面将发挥重要作用。
* b- s4 s% u4 B 参考来源
: f# h/ u4 k! Z/ t. R
[1] M. Hemmadi, "AI hardware has a power problem. This company is using lasers to fix it," The Logic, Jan. 23, 2025. [Online]. Available: https://thelogic.co/news/the-big-read/ranovus-ai-data-centres-nvidia-rivals/. [Accessed: Jan. 25, 2025].
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