突破性CPO架構(gòu)為人工智能領域的發(fā)展注入新的活力，也促使我們深入探究CPO技術給互連產(chǎn)品究竟會帶來怎樣的影響。

1 月 6 日，美國芯片大廠Marvell宣布重大突破，將共封裝光學架構(gòu)(CPO)應用于定制 XPU(人工智能加速器)，引發(fā)芯片領域廣泛關注。

Marvell將CPO技術無縫集成到定制 XPU中，使用高速SerDes、die-to-die接口與先進封裝技術，把XPU計算硅、HBM和其他小芯片，與Marvell 3D SiPho引擎結(jié)合在同一基板上，推動 AI 服務器性能躍升。

CPO賦能，定制AI加速器性能提升

CPO 是Marvell定制 XPU 顯現(xiàn)優(yōu)勢的關鍵。

Marvell表示，CPO通過利用高帶寬硅光子學光學引擎，傳輸速率與抗電磁干擾特性均優(yōu)于傳統(tǒng)銅纜，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性與高效性;此外，這種集成模式減少了對高功率電氣驅(qū)動器、中繼器和重定時器的依賴，進一步提高電源效率。

CPO 架構(gòu)用于定制 XPU 圖/Marvell

基于CPO技術的Marvell定制 XPU 架構(gòu)，消除了電信號離開XPU封裝進入銅電纜或穿過印刷電路板的需要，實現(xiàn)了XPU間數(shù)據(jù)傳輸?shù)目焖倩c長距離化，相較電纜長100倍。

可為單個AI服務器中提供更長的XPU到XPU連接，將AI服務器的規(guī)模擴展到使用CPO的多個機架上的數(shù)百個XPU，支持跨多個機架的AI服務器內(nèi)的縱向擴展連接。

CPO 技術這趟車，有人 “拋錨”，也有人“超車”

CPO 作為新型光電子集成技術，正重塑高速光互連的設計與實施模式。

據(jù)光通信行業(yè)權(quán)威市場研究機構(gòu) LightCounting預測，CPO的有限部署即將開啟，預計到 2028- 2029年，CPO有望成為1.6T及更高速互連的主流可行選擇之一。

LightCounting還預估，到2029年，3.2T CPO端口數(shù)量將超1000萬個。展現(xiàn)CPO技術在未來光通信領域的巨大潛力。

不過CPO技術在蓬勃發(fā)展的同時，也給傳統(tǒng)互連產(chǎn)品帶來嚴峻挑戰(zhàn)。

一方面，CPO 技術將PIC和EIC高度集成于單個封裝內(nèi)，進一步精簡了所需組件與互連器件數(shù)量;另一方面，CPO設計摒棄耗能的銅線長距離傳輸，減少銅線使用量。

這意味著企業(yè)必須加速技術革新，確保自身產(chǎn)品在新興的產(chǎn)業(yè)價值鏈中成為不可或缺的一環(huán)。

鑒于 CPO 技術的獨特特性及其未來的發(fā)展趨勢，與之緊密關聯(lián)的互連產(chǎn)品在發(fā)展過程中可遵循以下方向：

其一，鑒于 CPO 追求高集成度，未來的互連產(chǎn)品需朝著更小型化、高密度、高可靠、強抗干擾、低損耗方向邁進，其中熱管理性能優(yōu)異的互連產(chǎn)品將備受青睞，以滿足系統(tǒng)在復雜工況下穩(wěn)定運行需求;

其二，CPO高度集成化的同時帶來了光纖布線的復雜性，對跳線工藝要求高。

其三，CPO 要求器件具備高度模塊化與標準化特質(zhì)，同時支持可插拔功能，便于系統(tǒng)集成與后期維護;

其四，CPO方案的應用緊密聯(lián)系客戶整套算力集群方案，這就要求互連產(chǎn)品具備定制化能力，以適配不同客戶的多樣化算力需求。

在 CPO 領域的競爭中，不少企業(yè)已經(jīng)率先布局：

英特爾發(fā)布了面向CPO連接的新型連接器，其采用可插拔方式連接光纖與CPO封裝，這種設計在方便連接的同時，也為系統(tǒng)集成提供了便利。

Molex莫仕則最早推出了CPO光電混合互連方案，該方案包含外部激光源系統(tǒng)(ELSIS)，不僅安全性高，而且易于維護;摒棄了部分模塊上的高速電氣 I/O 驅(qū)動器，有效降低了熱負載和功耗。

SENKO提出了中間板/板載光互連方法以及使用柔性背板材料的裸纖布線方案，為解決CPO技術的布線難題提供了新的思路。

中際旭創(chuàng)的面向CPO應用的高密度光學連接器，內(nèi)含微透鏡陣列，其耦合損耗小于 1dB，并且降低對耦合位置精度的要求;能夠?qū)崿F(xiàn)回流焊工藝兼容，在工藝上具有獨特的優(yōu)勢。

先行企業(yè)在 CPO 領域已加速前行，其他企業(yè)更應盡早謀劃布局，以免在競爭中落后。

小結(jié)

CPO技術將持續(xù)領航光通信變革。對于企業(yè)而言，競爭與合作將并存。

可以預見，在未來的數(shù)年里，CPO 技術將為我們打開一扇通往更高速智能的數(shù)字世界的大門。

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審核編輯 黃宇