В современных дата-центрах передача данных — это гонка за скоростью и энергоэффективностью. Обычные коммутаторы страдают от задержек: оптические модули находятся далеко от чипов, сигнал идет дольше, а энергии тратится больше. Решение — оптика с совместной упаковкой, или co-packaged optics (CPO), — технология, где электроника и оптика помещены в один компактный корпус. Это сокращает путь сигнала, ускоряет передачу и снижает энергопотребление. Intel, Cisco, Marvell и Broadcom уже вкладываются в CPO, но у технологии есть серьезное препятствие — перегрев.

Оптика в совместной упаковке, или co-packaged optics (CPO) — технология, где электронные чипы (например, процессоры) и оптические компоненты (передатчики данных светом) размещены в одном корпусе. Это как поселить соседей в одну комнату, чтобы они шептались, а не кричали через улицу — так сигнал идет быстрее, а энергии тратится меньше.

Группа ученых под руководством профессора Хайюнь Сюэ из Института микроэлектроники Китайской академии наук занялась этой проблемой. Они разработали систему охлаждения, которая:

• Эффективно отводит тепло от мощного чипа коммутатора.
• Не дает нагреву влиять на соседние оптические модули.
• Поддерживает равномерную температуру, чтобы избежать помех в сигнале.

Решение протестировали на CPO-системе с пропускной способностью 51.2 Тбит/с — оно справилось. Теперь у технологии есть шанс раскрыть свой потенциал без риска перегрева.

Подробности опубликованы в издании Frontiers of Optoelectronics.

Исследование решает ключевую проблему CPO — тепловой режим. Если внедрить эту разработку, дата-центры получат:

• Снижение задержек — критично для алгоритмов высокочастотного трейдинга и ИИ.
• Экономию энергии — до 30% по сравнению с традиционными решениями, что важно для экологии.
• Компактность — больше мощности в меньшем объеме, что сократит затраты на инфраструктуру.

Неясно, как система поведет себя в реальных условиях дата-центра при длительной нагрузке. Лабораторные тесты — это одно, а постоянная работа в пыльном помещении с перепадами напряжения — другое. Нужны полевые испытания.

Ранее ученые создали энергоэффективную систему охлаждения для дата-центров.