光トランシーバーForm Factorの新動向（4） 〜ハイパースケールデータセンターとCPO実用化の行方：光伝送技術を知る（15） 光トランシーバー徹底解説（9）（2/3 ページ）

[高井厚志，EE Times Japan]

CPOの実用化時期

　CPOを議論する上で重要なのが、どの世代でハイパースケールデータセンターでの適用が始まるかである。今後も光のインタフェースが2倍則で進むとすると、どの速度でFP PluggableからCPOに移行するだろうか。

　現在、データセンターでは400G QSFP-DDとOSFPが商用時期にあるが、近い将来400G QSFPが実現すればそれが主流になりそうである（その時のサーバインタフェースは100G SFP）。Post 400Gとして800GはFP PluggableのQSFP-DDとOSFP適用で実用化されるだろう。QSFP-DDとOSFPは送受それぞれ8本の電気入出力があり、おのおの100G電気インタフェース（OIF-CEI-112G）と拡張することで800Gトランシーバー規格となる。

　QSFP-DD800 MSAとOSFP MSAで規格化が進められている。光インタフェースは8x100G-DR（あるいは800G-DR8）と2x400G-FR4を用いて導入され、本命は1x800G-FR4と800G-DR4/8というシナリオである。光インタフェースは800G Pluggable MSAで議論されていて、IEEE802.3（Beyond 400G）で規格化される予定である。

　最近は、その先の1.6Tが議論されている。この情報速度ではハイパースケールデータセンター運用会社やシステムベンダーでも意見が分かれている。FP Pluggable派はOptical Internetworking Forum（OIF）において200G電気インタフェース（OIF-CEI-224G）の規格化が始まるところであり、それを前提とした1.6T OSFPで実現できるとしている。

　一方、FP Pluggableではボードあるいはシャシの消費電力限界を超えるので、配線が短く消費電力を低減できるCPOに移行すべきだという意見があり、CPO Collaborationが設立されて、規格化が進められている。また、CPOは技術課題が多いのでOn-Board Optics（OBO）の規格であるCOBOが先だという意見も強い。

　集積度とスピードの掛け算で決まるスイッチASIC情報処理能力と、光波長多重などの光固有の大容量化技術を用いた光インタフェースが4年から5年で情報容量が4倍になるのに対し、電気インタフェースの高速化は2倍であり、技術トレンドのギャップがある。これに対し、FP Pluggableは電気信号数を1、4、8と増やしてきた。ピンポジションが1次元なので、ピンピッチを狭めるとともにモジュール幅を広げることで増やしたのだ。

　前述の技術トレンドから考えると、8というのは中途半端であり、400G QSFPのように4に置き換えられる。やはり16を考えるべき時である。1、4、16は分かりやすい展開である。16を実現するのにピンピッチを狭くして1次元方向にピン数を増やすのか、TxとRxに基板を分けて縦積み、いわゆるメザニン（mezzanine）構造にするなどの知恵を絞る必要はある。

　16が何かの理由でできないとなれば、2次元のピンポジションが取れるCPOのチャンスだ。図2は電気信号速度とトランシーバー情報容量をForm Factorで動向を示したものである。注目の1.6T以降の動向はFP PluggableかCPOかあるいは、すみ分けかを注意してみていく必要がある。1.6TのFP Pluggableが実用化されても、CPO製品が実現できれば使用されると考えている。Early Adopterといわれる先端技術でビジネス展開する人たちが使用可能なレベルでの量産は、2025年以降と予測している。51.2Tスイッチは64x800G FP Pluggableで始まり、32x1.6TのFP PluggableかCPOか、ユーザーによって分かれるシナリオである。

図2：トランシーバーForm Factorの動向