專用設(shè)備行業(yè)AI珠峰系列五：CPO漸行漸近，有望重構(gòu)高效算力互連架構(gòu).pdf

專用設(shè)備行業(yè)AI珠峰系列五：CPO漸行漸近，有望重構(gòu)高效算力互連架構(gòu)。CPO 是光互聯(lián)的下一代互聯(lián)架構(gòu)。目前，機(jī)柜間數(shù)據(jù)傳輸主要采用光 模塊進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換信號(hào)傳輸，機(jī)柜內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸主要采用銅纜進(jìn)行信號(hào) 傳輸，但隨著傳輸效率要求的進(jìn)一步提高，電信號(hào)傳輸面臨信號(hào)完整性 和功耗的雙重制約，因此需要引入新的互聯(lián)架構(gòu)以實(shí)現(xiàn)更高效的連接。 CPO（共封裝光學(xué)）通過(guò)將光學(xué)引擎與交換芯片、XPU 直接集成在同 一載板或者中介層上，將電信號(hào)傳輸路徑從幾厘米縮短到毫米級(jí)，從而 顯著降低信號(hào)衰減、功耗和延遲，有望隨著技術(shù)的成熟，逐步取代可插 拔光模塊成為光通信的下一代技術(shù)。

海外多家頭部廠商積極投入 CPO 研發(fā)，商業(yè)化漸行漸近。盡管 CPO 技術(shù)目前仍處于商業(yè)化早期，但英偉達(dá)、博通和 Marvell 等海外頭部廠 商已在 CPO 交換機(jī)賽道開(kāi)辟專有解決方案。根據(jù) Semi analysis，英 偉達(dá)推出了以 Spectrum-X 和 Quantum-X 兩個(gè)系列為核心的 CPO 交 換機(jī)，適配不同客戶需求；博通 CPO 交換機(jī)經(jīng)過(guò)兩個(gè)版本的迭代已計(jì) 劃推出 Davisson 系列；Marvell 也已布局全棧式 CPO 技術(shù)體系，最新 推出 TX9190 CPO 交換機(jī)。

CPO 制造涉及“光源+FAB+封裝”等多方配合。根據(jù)《Silicon photonics CPO testing technology challenges》（Ching Cheng Tien，矽格股份）， 以英偉達(dá)的 Quantum-X Photonic Switch 為例，CPO 制造涉及到的工 藝/技術(shù)同時(shí)包含了前道工藝的刻蝕、薄膜沉積等以及后道工藝的鍵合、 切片等，工序較為復(fù)雜，需要 Fab 端、光學(xué)組裝端和封裝端等多個(gè)主 體共同合作。

光電測(cè)試是 CPO 工藝中的主要難點(diǎn)之一。由于 CPO 在制備過(guò)程中涉 及了眾多晶圓級(jí)加工和封裝工藝，因此對(duì) CPO 工藝流程的所需的光/ 電檢測(cè)提出了更高的要求。根據(jù) ficonTEC 官方 Linkedin，公司在 25 年 3 月宣布推出 ficonTEC & 泰瑞達(dá) Teradyne & Femtum 三方聯(lián)名開(kāi) 發(fā)的設(shè)備，即晶圓級(jí)雙面“光電”測(cè)試+激光清潔+激光修復(fù)三合一設(shè) 備，未來(lái)三合一檢測(cè)設(shè)備有望成為主流。