下一代資料中心交換網路和高性能運算（如機器學習和人工智能）面臨的挑戰越來越多，包括高功率散熱和對高頻寬I/O資料傳輸的需求；目前的架構擴展指出，下一代系統將對冷卻能力提出更高要求，如果要實現所需的性能水平，就需要新的架構和新的技術實現。
共同封裝 (Co-Packaging) 是指將光學或電氣通訊設備附加在與主機ASIC（圖1）相同的一級基板上，預計可提供高頻寬的互連並實現顯著的功耗節省；透過將光學引擎放置在與主機ASIC緊密鄰近的位置，可以最小化高速電通道的損耗和阻抗不連續性，從而實現使用更高速度、更低功耗的外部I/O驅動器。
圖2a至d展示了一些具有不同封裝配置的特定應用案例，用於引擎和ASIC的封裝，共同封裝組裝（Co-Packaging Assembly, abbr. CPA）是一個多晶片模組（MCM），具有插槽或焊接的ASIC和光學引擎（OE）或電氣引擎（EE），安裝在高性能基板上。
圖2c展示了一個使用者案例，其中引擎位置使用被動銅纜組裝（Copper Cable Assembly, abbr. CCA）填充，以連接到近距離收發器（如相干收發器），這些收發器可能無法放入光學引擎或電氣引擎的封裝空間中，CCA也可以用於與板上的光學或電氣引擎連接，或者與前面板模組連接。
圖2d展示了一個使用案例，其中封裝的ASIC（ASIC晶片加上ASIC基板/RDL）和引擎，透過插槽連接到一個共同的基板上，這些插槽可以在裝配和修復過程中，方便地安裝和拆卸設備，這種配置被稱為插槽式的「近封裝光學元件」（NPO, near-package optics）。
這份針對CPO的框架文件的目的是確定一些重要的應用及其需求，以便合作封裝的實行可以提供顯著的好處，本文還將討論與光學和電氣合作封裝相關的一些問題，確定機會並制定產業共識，以追求互操作性標準，預計這個框架項目將在OIF或其他適當的標準組織進行後續的標準化活動。
應用概述
目前已經確定了三個可以從合作封裝上受益的應用領域（見圖3）：
資料中心網路： 通常包括連接服務器和儲存設備的乙太網路網卡（NIC）和交換機。
AI訓練/ML機器學習： 其中專用的高性能圖形處理器、或張量處理器 (tensor processor) 與範例（訓練資料）緊密耦合，用於進行預測和/或決策的處理（學習）。
系統分離： 其中處理、儲存和記憶體功能，在多個運算節點之間共享，以提高使用效率。
每個應用都包含兩個通訊端點，一個交換節點與另一個交換節點、或終端節點相連接，它們各自具有不同的要求和操作環境，這些應用預計將推動對比當今運作的方式具有更高頻寬、更低延遲和更低功耗的互連需求，目前的方法（通常使用可插拔光學收發器或被動銅纜）將難以滿足這些要求，而下一代系統需要新的架構和技術。透過在靠近ASIC的位置上合作封裝通訊界面（例如光學或電氣引擎），可以實現高資料流通量的互連，並具有更低的功耗和延遲。
這些合作封裝的應用可能使用各種電氣接口標準，如XSR、LR、PCIe，甚至是像AIB這樣的寬接口，其中一些電氣接口將具有低延遲，通常運作時不採用前向誤差修正碼（FEC），或者可能使用非常低延遲的FEC編碼方式。
儘管這些應用可能具有不同的整體要求，支援這些應用的光互連的插入損耗可以是相似的；圖4顯示了用於資料中心網路和使用以乙太網路協議，進行人工智能訓練的合作封裝光學引擎，具有100Gb/s基礎通道資料速率的倍數，以及4dB的光插入損耗預算（用於以單模光纖為基礎的架構）；對於短距離資料中心網路應用，可能會有1.8dB的損耗預算（用於以多模光纖為基礎的架構）；在某些人工智能訓練和解聚合系統 (disaggregated system) 中，共享的資源不需要大頻寬，基礎通道資料速率預計較低（例如PCIe第5代的32Gb/s NRZ接口），並使用低延遲協議，如Intel與AMD主導中的最新規範CXL(Compute Express Link)，另一方面，內存解聚合需要在許多端點 (memory) 和處理器之間一次性傳輸的大型資料區塊或資料集合，將需要具有低延遲的大基數交換機 (large radix switch, 指的是交換機的端口數量或連接能力)，並且全光交換方法可能提供所需的性能，因此，光插入損耗預算從4dB增加到8-10dB，以符合這些類型的運作。
表1、顯示了這些應用所需的其他功能，包括能源效率、終端節點上的引擎類型、每個終端節點和交換節點上的引擎數量以及引擎的可靠性。在需求更明確時，預計將填入沒有數值的儲存格。
表1：所考慮應用的必要功能（注：灰色儲格將在系統需求更明確時填寫完整）。
能源效率估算包括引擎端的主機電氣接口、CDR、PIC元件和雷射源，不包括交換機端。假設以XSR電氣接口應用於乙太網路合作封裝光學應用中。
引擎的可靠性貢獻，不包括雷射的貢獻
雷射的可靠性貢獻，不包括引擎的貢獻。
表2、為應用端點的屬性，表3則為不同應用的預期訊號格式和協議。
原文網址：OIF TECHNICAL WORK
文章翻譯：翔宇科技量測事業部
關於 OIF
OIF（光學互聯工程組織）是一個國際非營利組織，擁有100多家公司會員，包括全球領先的運營商和供應商，作為一個結合資料和光學領域代表的產業組織，OIF的目的是加速部署互操作性強、具有成本效益和穩健性的光學互聯網路及其相關技術；光學互聯網路是由路由器和資料交換機，透過光學網路元件互連的資料網路，為了促進全球光學互聯網產品的相容性，OIF積極支援並擴展國家和國際標準機構的工作。OIF與CFP-MSA、COBO、EA、ETSI NFV、IEEE 802.3、IETF、INCITS T11、ITU SG-15、MEF和ONF等機構建立了工作關係或正式聯繫。
VIAVI Solutions 光通訊解決方案
VIAVI Solutions 不僅是通信測試和測量及光學技術的全球領航者，目前也致力於IEEE 802.3、 PCI -SIG等高速傳輸介面相關協會合作提供High Speed Gigabit Ethernet、PCIe等解決方案。
翔宇科技為 VIAVI Solutions – Elite Partner – 最高等級的代理商，並於 2022 年獲頒 VIAVI 2022 Velocity Partner Award，所代理的 VIAVI Solutions 光纖網路設備測試應用，分別如下：
光纖網路設備測試
光學製造測試平台：
包含 MAP系列主機搭配各種光學測試模組如 Power Meter、Attenuator、OSA、Optical Switch 和最新推出的 Swept Wavelength System (SWS)。
MAP（Multiple Application Platform）： MAP 系列為高效的測試平台機框，包括前世代的 MAP-200 和最新第三代 MAP-300 系列，提供直觀介面和各種端口做自動化編程。
SWS（Swept Wavelength System）： SWS 掃頻系統整合了 Insertion Loss (IL)、Polarization Dependent Loss (PDL) 、Return Loss (RL) 等測試，針對 CWDM、DWDM、ROADM 以及目前最新的 Silicon Photonics 提供整體解決方案。
乙太網路測試解決方案：
ONT 乙太網路測試系列，可幫助您開發和驗證以乙太網路所需的整合電路 (IC)、模組和網路元件。
ONT 804/812 測試平台： ONT 系列平台配備多種主機選件和相容的應用模組，從攜帶式機框到 19 英寸機架安裝式，搭配不同測試模組可滿足高達 800G 頻寬、供電和冷卻要求，提供客戶所需的複雜系統驗證需求。所有應用模組均共用相同的使用者介面、自動化和腳本處理功能，便於使用，並可加速客戶產品開發週期內的通用性。
ONT 800G XPM 測試模組： 支援 1x800G 光傳輸速率並兼容 2x400G、8x100G 以及 4x200G，是業界最高速的光纖網路測試設備，包含 Unframed BERT、封包傳輸、FEC 壓力測試、動態 Skew 驗證。
高速網路測試：
透過 ITU-T 積極參與了 30 多個標準機構和開發計劃，提供業界最全面的高速網路測試套件。
VIAVI OneAdvisor-1000/MTS-5800 ： 此系列用於為技術人員和工程師提供現場安裝和維護高運量網路所需的所有測試功能。OneAdvisor 1000 支援最新 400G ~ 10G，和上一代 MTS-5800 系列提供 100G ~ 1G 網路測試，非常適合用於都會區網路/核心網、資料中心互連以及商業服務測試。為業界最小的掌上型儀器並且同時支援 SONET、SDH、FC、OTN、CPRI 和 eCPRI，可搭配手持光纖檢測器協助工程師排除障礙。
延伸閱讀
光通訊網路傳輸驗證測試總覽 > 翔宇科技代理了各種光通訊測試解決方案，涵蓋 800 / 400 / 200 / 100 / 50 / 40 / 25 / 10 / 1 GbE 光通訊傳輸，提供 PHY / FEC / PCS / MAC 層的關鍵功能測試、壓力測試、分析及告警。