共封装光学

一种先进封装技术,将光学器件与硅电子器件集成在单一基板上,以提升数据传输速度。

共封装光学(CPO)是一种先进封装技术,它将光收发器直接集成在与主硅光交换机或处理器相同的多芯片基板上。通过将光学组件与电子集成电路(ASIC)置于极近距离,CPO最大限度地缩短了高速电信号必须传输的物理距离。与传统可插拔光收发器相比,这种设计大幅降低了功耗,减少了信号延迟,并提升了整体数据传输带宽。 在典型网络配置中,电信号从处理器出发,经由印刷电路板传输至机箱边缘的可插拔光模块。随着数据中心速度扩展至51.2 Tbps乃至更高,以支持人工智能和高性能计算,这些铜板走线上的电损耗变得高得难以为继。CPO通过使用硅光子技术,在紧邻处理器的位置将电信号转换为光信号,从而让光来承载剩余的数据传输,由此解决了这一瓶颈。 对于科技和半导体投资者而言,CPO代表着数据中心架构的一次重大范式转变。随着超大规模云服务商升级其基础设施以处理海量AI工作负载,成功将CPO商业化的公司有望获得可观的市场份额。然而,投资者应关注采用障碍,例如高制造复杂度、热管理挑战,以及当单个光学组件与昂贵处理器永久共封装后,更换故障组件所面临的困难。

某数据中心运营商正在评估将网络交换机从传统可插拔光模块升级为共封装光学(CPO)。传统交换机需要为每个800G光收发模块提供30瓦功耗,以在电路板上驱动电信号。通过改用CPO架构,交换机ASIC与光引擎之间的物理距离缩短至毫米级,从而将驱动电接口所需功耗降至每条800G链路仅12瓦。这意味着该数据中心运营商的接口功耗降低了60%(从30W降至12W)。