CPO正式启航：重塑光通信产业新格局

3/21/2025，光纤在线讯，近日，在 GTC 2025 大会上，英伟达的重磅发布震动了全球光通信行业，标志着共封装光学（CPO）技术正式迈入规模化商用阶段。与此同时，博通的 CPO 也已接近量产。CPO 技术凭借实打实的性能突破，宣告属于它的时代已然来临。

CPO 技术优势显著，与传统可插拔方案相比，具有功耗直降、延迟缩短、带宽密度增加等特性，更重要的是，它实现了光引擎与计算芯片的紧密协作，保障了信号完整度，带来了底层架构的重构。以拥有 100 万张 GPU 的智算中心为例，传统光模块单端口功耗 30W，采用 CPO 方案后可降至 9W，光引擎部分功耗降低 30%，节省下来的功耗能够为大量 B200 芯片供电。并且，CPO 方案在信号完整性方面优化明显，将传统方案 22dB 的电信号链路损耗降低至 4dB，优化幅度高达 63 倍。

英伟达此次一口气发布了三款硅光 CPO 交换机，其中 Quantum-X Photonics 交换机将于今年下半年出货，Spectrum-X Photonics 交换机计划 2026 年下半年上市。这些交换机在技术细节上亮点颇多，其硅光芯片采用单波长微环调制器（MRM），信号速率 200Gbps。每个光引擎含 8 个通道，总速率 1.6Tbps，3 个光引擎组成一个模组，单颗 switch 芯片配置 6 个模组，总带宽 28.8Tbps 。交换机内有四颗 switch 芯片，总带宽达 115.2Tbps，并采用液冷散热。在光学连接方面，单个 switch 有 324 个光学连接，需 144 个激光器，采用外置可插拔激光器模组，每个模组 8 颗激光器芯片，使用 MPO - 12 连接器，总光纤数 1152。电芯片采用 TSMC 6nm 工艺，含 2.2 亿晶体管，EIC 减薄后 hybrid - bonding 到 PIC 上，PIC 去除硅衬底并加工 TDV 用于电信号互联，上层硅加工微透镜实现光学耦合。光耦合采用 “COUPE ulens with surface coupling” 方案，通过棱镜偏转光线。

与博通的 CPO 交换机相比，二者在调制器方案和波长使用上差异明显。博通采用 MZM 方案且为多波长，英伟达采用 MRM 方案且为单波长，这使得博通光纤总数远少于英伟达。不过，在能效上英伟达略胜一筹，比特功耗比博通低 1.4pJ/bit。

英伟达在商业布局上也精心谋划，与众多光通信行业龙头企业合作。Browave是一家台湾光器件公司，主要提供FAU；Coherent与Lumentum提供高功率激光器，Corning提供光缆，Fabrinet与富士康负责整个交换机的组装与生产，Senko主要负责光纤连接器， SPIL公司(日月光子公司)负责晶圆级的封测，TFC(天孚）作为唯一入选的大陆公司，负责光引擎模组的组装与生产，Sumitomo(住友)负责提供FAU组件。TSMC压轴，负责3D光引擎芯片与switch芯片的加工与先进封装。

英伟达率先推出用于 IB switch 的 CPO 产品，鉴于其在 Infiniband 交换机市场的独家地位，商业推广更为顺畅，而明年推出的以太网 CPO 交换机市场表现仍有待观察。

CPO 技术的兴起，不仅是技术层面的重大突破，更将引发产业链价值的重新分配。模块企业的核心竞争力正从 “封装工艺” 向 “芯片协同” 转变。未来，能够在 CPO 领域占据优势的企业，要么成为芯片巨头的紧密合作伙伴，要么自身具备强大的芯片研发能力。而英伟达凭借此次 CPO 交换机的成功推出，也为整个光通信行业的发展注入了新的活力，开启了 CPO 技术的新篇章。