CPO，最新进展

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文章摘要

对互连带宽的永无止境的需求正推动数据中心技术革新，其中共封装光器件（CPO）因能显著降低功耗成为关键解决方案。随着互联网流量和AI大模型的爆发式增长，传统可插拔光模块的能效瓶颈日益凸显——单个英伟达机架功耗预计2027年将达600千瓦。CPO技术通过将电子芯片与硅光子芯片集成封装，使光纤更接近ASIC/FPGA核心，相比传统方案可降低30%功耗、40%成本，并实现1Tbps/mm的带宽密度，同时减少信号损耗和延迟。

技术实现路径上，CPO面临封装复杂性和散热等挑战，但2.5D-3D封装技术的进步为其铺平道路。博通推出的51.2Tbps Bailly交换机采用CPO后，光互连功耗降低70%；台积电开发的COUPE光子引擎计划2026年集成至CoWoS封装，承诺延迟降低10倍。英伟达则创新性采用微环调制器替代传统方案，其Quantum-X交换机预计实现3.5倍能效提升。行业巨头布局显示，CPO正从网络交换机向AI加速器等场景扩展，Marvell已将其整合至定制AI芯片。

市场预测数据印证了CPO的爆发潜力：Yole Group预计其市场规模将从2022年3800万美元增至2033年26亿美元，年复合增长率达46%。LightCounting指出，2027年将迎来CPO大规模部署，而可插拔模块仍将在800G以上市场保持增长。测试数据表明，博通CPO方案在550万小时运行中保持稳定，单端口功耗仅5.5W。不过标准化和可制造性仍是待解难题，Meta等企业正推动建立可插拔CPO生态系统以促进竞争。

技术迭代持续加速，第四代CPO或将光互连置于ASIC下方，Celestial AI等初创公司已着手研发。博通最新Tomahawk Ultra交换机专为AI集群设计，支持256个200GbE端口，通过硬件级可靠性协议挑战英伟达NVLink。产业链各环节同步突破：Lumentum开发高功率激光芯片，Senko优化光纤连接器技术，Avicena的微型LED方案实现5pJ/bit超低能耗。这种全产业链协同创新态势，标志着光互连技术正进入深度整合的新阶段，为下一代数据中心奠定基础。