受制于PCB高速電信號傳輸瓶頸，傳統的可插拔式的光模塊在速率越高的情況下，信號質量劣化現象越嚴重，傳輸的距離也就越受限。而光電合封成為解決高速高密度光互連的最有前景的解決方案。

此外，近年來以硅光為代表的光子集成技術有了長足的積累和發展，使得大規模的光電集成越來越具備產業化條件。因此，光電合封技術也具有了產業化可行性。

今日，在由CIOE中國光博會與C114通信網聯合推出的“2023中國光通信高質量發展論壇”系列“數據中心光互聯技術研討會”上，京東光互聯架構師陳琤介紹了光電合封技術的特點以及在數據中心領域的應用前景等。

光電合封技術三大優勢

陳琤指出，光電合封技術具有三大優勢：一是信號完整性。由于光收發器件和ASIC芯片封裝在一起，極大地縮短板端電信號傳輸距離，減少對信號的補償，不但提高了信號傳輸質量，同時也使得PCB版的layout布局更為靈活。

二是高集成度。單芯片的交換帶寬已經來到25.6T和51.2T，對設備的尺寸和集成度提出進一步要求。另外，光電合封意味著直接將光信號從合封芯片引到面板上，能夠提高設備面板的連接密度。

三是低成本。如果采用成熟的CMOS工藝實現光學器件和電學器件的集成，將帶來可觀的成本節約。另外光電合封的系統功耗也會遠小于分立可插拔式的架構。

光電合封在DCN中的應用前景

展望可見的未來，112G SerDes即將到來，51.2T和102.4T交換容量的交換節點，將給可插拔模塊的應用帶來挑戰。交換芯片到面板的高密度電信號傳輸將變得十分困難，光電合封技術或將發揮其優勢。

那么究竟多高的速率下我們才必須采用光電合封技術呢？

陳琤表示，一般認為，當serdes傳輸速率發展到112G的時候，雖然通過對傳輸介質優化和信號完整性的補償，也能實現ASIC芯片到面板的電連接，但是在單芯片交換容量達到51.2T及以上的時候，大量的到面板的電連接將使得PCB layout設計變得十分具有挑戰性。此時，光電合封將體現出足夠的優勢。

結合數據中心網絡架構的演進情況，光電混合封裝將有可能在下一代的112G serdes架構中投入使用，在高密度的交換節點采用光電合封的形式，在spine層甚至是leaf層取代傳統的可插拔式光連接方案。

當然，光電合封的產業化也面臨著諸多挑戰。由于不可熱插拔的內置結構，光電合封的可靠性要比光模塊的可靠性高一到兩個數量級，才能保障整個系統的可用性。另外，大規模的光電集成還會帶來高密度光纖連接的管理問題，散熱管理問題以及封裝測試的良率問題。因此，光電合封技術真正投入實際使用，還需要產業界進一步的摸索和實踐。