Alasan Utama Big Tech Tinggalkan Teknologi Optik Lama

Di balik setiap klaster kecerdasan buatan raksasa yang dioperasikan oleh perusahaan teknologi global, tersembunyi pertarungan sunyi antara dua pendekatan interkoneksi optik. Selama lebih dari satu dekade, modul optik pluggable menjadi tulang punggung jaringan pusat data. Namun kini, satu demi satu penyedia infrastruktur kelas dunia mulai meninggalkannya dan beralih ke Co Packaged Optics atau CPO. Alasannya sederhana namun mendasar. Latensi turun secara drastis hingga mendekati skala nanodetik, sementara risiko kegagalan akibat komponen mekanis nyaris hilang karena struktur perangkat menjadi jauh lebih sederhana. Bagi profesional IT, pemilik pusat data, penyedia layanan internet, system integrator, dan konsultan infrastruktur digital, pergeseran ini bukan sekadar tren teknis belaka. Ini adalah perubahan arsitektur yang akan menentukan daya saing operasional lima hingga sepuluh tahun mendatang.

Mengapa Arsitektur Interkoneksi Pusat Data Harus Berubah

Pertumbuhan beban kerja kecerdasan buatan generatif memaksa klaster GPU bertukar data dalam volume yang belum pernah terjadi sebelumnya. Satu klaster pelatihan model bahasa besar dapat melibatkan puluhan ribu GPU yang harus saling terhubung dengan latensi serendah mungkin dan bandwidth setinggi mungkin. Pada titik inilah modul optik pluggable konvensional mulai menunjukkan batasnya.

Setiap modul pluggable berkapasitas 1,6 terabita per detik umumnya membutuhkan daya sekitar 30 watt, dan lebih dari separuhnya habis hanya untuk mengoperasikan chip pemroses sinyal digital atau DSP yang bertugas memperbaiki sinyal listrik yang melemah akibat jarak tempuh antara ASIC switch dan konektor di bagian depan perangkat. Ketika dikalikan dengan puluhan ribu port dalam satu fasilitas berskala hyperscale, konsumsi daya untuk jaringan saja bisa mencapai puluhan megawatt. Belum lagi panas yang dihasilkan, yang pada akhirnya menambah beban sistem pendingin.

Apa Itu Co Packaged Optics

Co Packaged Optics adalah pendekatan arsitektur ketika mesin optik ditempatkan langsung berdampingan dengan ASIC switch dalam satu paket yang sama, bukan lagi dipasang terpisah sebagai modul yang dapat dicabut pasang di bagian depan perangkat. Dengan jarak elektris yang sangat pendek antara titik konversi sinyal listrik menjadi cahaya dan chip pemrosesan utama, kebutuhan akan DSP retimer yang berat berkurang secara signifikan, bahkan dapat dihilangkan sepenuhnya pada sejumlah desain.

Pendekatan ini memangkas kehilangan sinyal elektris yang pada arsitektur pluggable dapat mencapai sekitar dua puluh dua desibel, turun menjadi hanya sekitar empat desibel pada desain CPO terbaru. Hasilnya, konsumsi daya per port dapat ditekan dari sekitar tiga puluh watt menjadi sembilan watt saja, sementara integritas sinyal meningkat puluhan kali lipat dibanding desain lama.

Dari Mikrodetik ke Nanodetik, Begini Latensi Benar Benar Turun

Judul artikel ini merujuk pada pergeseran nyata dalam skala waktu pemrosesan sinyal. Pada arsitektur pluggable, setiap kali sinyal melewati DSP retimer, terjadi proses pengambilan ulang bit, perbaikan bentuk gelombang, dan pengemasan ulang data sebelum diteruskan. Rangkaian proses tersebut menambah tundaan dalam orde ratusan nanodetik hingga mendekati skala mikrodetik pada setiap titik lompatan.

Ketika DSP retimer dihilangkan atau fungsinya disederhanakan sebagaimana pada desain CPO, jalur sinyal menjadi jauh lebih langsung. Cahaya dari mesin optik langsung berinteraksi dengan ASIC tanpa harus melalui tahap regenerasi sinyal elektris yang panjang. Hasilnya, tundaan pada setiap lompatan dapat ditekan hingga ke skala nanodetik murni. Dalam klaster pelatihan AI berskala besar, ketika ribuan GPU harus saling menunggu hasil komputasi secara serentak melalui proses yang disebut collective operation, penurunan latensi sekecil apa pun pada tiap lompatan akan terakumulasi menjadi percepatan waktu pelatihan yang signifikan secara keseluruhan.

Keandalan Meningkat Karena Struktur Jauh Lebih Sederhana

Selain latensi, alasan kedua yang mendorong Big Tech meninggalkan modul pluggable adalah keandalan. Pada arsitektur lama, setiap port switch membutuhkan satu modul fisik lengkap dengan laser, DSP, konektor, dan mekanisme kunci yang dapat dicabut pasang. Satu switch berkapasitas tujuh puluh dua port misalnya membutuhkan tujuh puluh dua modul terpisah, dan tiap modul memiliki titik sambungan mekanis yang berpotensi longgar, kotor akibat debu, atau mengalami kegagalan laser seiring waktu.

Pada CPO, mesin optik tertanam langsung dalam paket switch. Jumlah komponen aktif yang rentan gagal berkurang drastis. Jumlah laser yang dibutuhkan juga dapat ditekan hingga seperempat dari kebutuhan arsitektur pluggable karena satu sumber laser eksternal dapat melayani beberapa mesin fotonik sekaligus. Sejumlah vendor melaporkan peningkatan resiliensi jaringan hingga sepuluh kali lipat dibanding desain pluggable konvensional, sebuah angka yang sangat relevan bagi operator yang mengejar target waktu operasional mendekati seratus persen.

Siapa Saja yang Sudah Bergerak ke CPO

Pergeseran ini bukan sekadar wacana. NVIDIA telah memperkenalkan platform switch Quantum Photonics berbasis CPO untuk jaringan InfiniBand, dengan rencana memperluas teknologi serupa ke Ethernet melalui platform Spectrum Photonics pada paruh kedua tahun ini. Broadcom mengembangkan teknologi CPO bernama Bailly yang dipadukan dengan ASIC Tomahawk, dan sejumlah produsen switch independen telah mulai mengirimkan unit CPO berkapasitas lima puluh satu koma dua terabita per detik kepada pelanggan hyperscale.

Cisco turut mendemonstrasikan router berbasis CPO dengan perbandingan langsung konsumsi daya terhadap desain pluggable konvensional. Di sisi pengemasan semikonduktor, TSMC mengembangkan platform bernama COUPE atau Compact Universal Photonic Engine yang menjadi fondasi manufaktur bagi sejumlah mitra CPO, termasuk NVIDIA. Para penyedia layanan cloud raksasa turut mengevaluasi dan mengembangkan teknologi serupa untuk kebutuhan internal mereka, mengingat investasi infrastruktur pusat data mereka mencapai puluhan miliar dolar setiap tahun.

Tantangan yang Perlu Dipahami Sebelum Migrasi

Meski potensinya besar, CPO belum menjadi solusi tunggal bagi seluruh lapisan jaringan pusat data. Beberapa tantangan nyata masih perlu dipertimbangkan secara matang oleh tim teknik dan pengambil keputusan infrastruktur.

Pertama, keterbatasan servis. Karena mesin optik menyatu dengan paket switch, penggantian komponen yang rusak menjadi jauh lebih rumit dibanding sekadar mencabut dan memasang modul baru seperti pada arsitektur pluggable. Sejumlah desain terbaru memang mulai mendukung penggantian sebagian komponen di lapangan, namun kematangan proses ini masih terus berkembang.

Kedua, standar interoperabilitas yang belum sepenuhnya matang. Ekosistem modul pluggable sudah mapan selama lebih dari dua puluh tahun dengan standar yang diakui luas lintas vendor. CPO masih berada pada tahap awal pembentukan standar bersama sehingga interoperabilitas antarvendor memerlukan pengujian dan validasi tambahan.

Ketiga, kebutuhan infrastruktur pendukung. Mayoritas desain CPO generasi awal memerlukan pendinginan cair karena kepadatan daya pada satu titik paket jauh lebih tinggi dibanding desain pluggable yang menyebarkan panas ke seluruh bagian depan rak. Bagi pemilik fasilitas yang masih mengandalkan pendinginan udara konvensional, migrasi ke CPO berarti turut merombak sistem kelistrikan dan pendinginan secara menyeluruh.

Karena pertimbangan tersebut, sebagian besar operator memperkirakan model hibrida akan bertahan untuk beberapa tahun mendatang, ketika CPO digunakan pada segmen jaringan skala atas yang paling sensitif terhadap latensi dan daya, sementara modul pluggable tetap dipertahankan pada segmen jaringan jarak jauh atau segmen yang membutuhkan fleksibilitas servis tinggi.

Implikasi Strategis bagi Profesional IT, Pemilik Data Center, ISP, dan System Integrator

Bagi pembaca yang berperan langsung dalam perencanaan maupun operasional infrastruktur digital, pergeseran menuju CPO membawa sejumlah implikasi praktis yang perlu mulai dipetakan sejak sekarang.

Pemilik pusat data perlu mengevaluasi ulang kapasitas daya dan sistem pendinginan fasilitas, mengingat desain rak berbasis CPO umumnya membutuhkan dukungan pendinginan cair dan jalur distribusi daya yang berbeda dari desain konvensional. Konsultan infrastruktur berperan penting membantu klien menyusun peta jalan migrasi bertahap tanpa mengganggu operasional yang sedang berjalan.

System integrator perlu memperbarui kompetensi teknis tim terkait instalasi, pengujian, dan pemeliharaan perangkat CPO yang karakteristiknya berbeda signifikan dari modul pluggable yang selama ini akrab digunakan. Sementara itu, penyedia layanan internet dan operator jaringan backbone dapat mulai mengkaji segmen jaringan mana yang paling diuntungkan oleh penurunan latensi dan efisiensi daya CPO, khususnya pada jalur interkoneksi antartitik agregasi berkepadatan tinggi.

Yang tidak kalah penting, keputusan investasi perlu mempertimbangkan kematangan rantai pasok. Mengingat teknologi ini masih bergantung pada sejumlah kecil penyedia mesin fotonik dan kemasan semikonduktor canggih, perencanaan pengadaan jangka panjang dan diversifikasi vendor menjadi langkah mitigasi risiko yang bijak.

Pertanyaan yang Sering Diajukan

Apa perbedaan utama antara CPO dan modul optik pluggable?
CPO menempatkan mesin optik langsung di dalam paket ASIC switch sehingga jarak elektris menjadi sangat pendek, sedangkan modul pluggable berdiri sebagai komponen terpisah yang dipasang di bagian depan perangkat dan terhubung melalui jalur tembaga yang lebih panjang.

Apakah CPO akan sepenuhnya menggantikan modul pluggable?
Belum dalam waktu dekat. Sebagian besar operator memperkirakan kedua teknologi akan berdampingan untuk beberapa tahun ke depan, dengan CPO lebih dahulu diadopsi pada segmen jaringan AI berskala besar yang paling sensitif terhadap latensi dan daya.

Mengapa latensi CPO bisa turun hingga skala nanodetik?
Karena jalur sinyal antara mesin optik dan ASIC menjadi sangat pendek dan kebutuhan DSP retimer berkurang atau hilang, tahapan regenerasi sinyal yang biasanya menambah tundaan pada arsitektur pluggable dapat dipangkas secara signifikan.

Apakah CPO cocok untuk semua jenis pusat data?
Tidak selalu. CPO paling relevan untuk fasilitas berskala besar dengan beban kerja AI atau komputasi intensif yang sangat sensitif terhadap latensi dan konsumsi daya, sementara fasilitas dengan kebutuhan servis fleksibel dan skala lebih kecil masih dapat mengandalkan modul pluggable.

Kesimpulan

Peralihan dari modul optik pluggable menuju Co Packaged Optics bukan sekadar pembaruan komponen jaringan, melainkan pergeseran filosofi desain pusat data secara keseluruhan. Latensi yang mendekati skala nanodetik dan struktur perangkat yang jauh lebih sederhana memberi Big Tech alasan kuat untuk mempercepat adopsi teknologi ini pada klaster kecerdasan buatan mereka.

Bagi profesional IT, pemilik pusat data, ISP, system integrator, maupun konsultan infrastruktur, langkah paling bijak bukan terburu buru mengganti seluruh perangkat, melainkan mulai memetakan segmen jaringan mana yang paling layak bermigrasi lebih dahulu, menyiapkan infrastruktur daya dan pendinginan pendukung, serta membangun kompetensi teknis tim sejak dini. Mereka yang bergerak lebih awal akan memiliki posisi tawar yang lebih kuat ketika permintaan terhadap CPO meningkat tajam dalam beberapa tahun mendatang.