CPO技术革新，数据中心迎来新纪元
CPO技术革新，数据中心迎来新纪元
CPO（共封装光学技术）正迅速成为数据中心通信技术的焦点，英伟达、华为、腾讯、阿里等国内外巨头纷纷布局这一前沿技术。CPO技术通过将光引擎和交换芯片封装在一起，显著提高了数据传输速度和效率，尤其在800G和1.6T速率光模块市场展现出巨大潜力。预计从2024年开始，CPO技术将逐步进入商用阶段，到2027年有望占据重要市场份额。这一技术革新将极大推动数据中心的高效能计算和人工智能应用，开启数据中心发展的新篇章。
CPO技术：定义与优势
CPO（Co-packaged Optics）是一种将硅光电子组件与传统电子芯片集成在同一封装中的先进技术。其核心优势包括：
降低功耗：通过减少信号传输距离和损耗，显著提高能效。根据Lightcounting的报告，CPO有望将现有可插拔光模块架构的功耗降低50%。
提升带宽密度：在有限空间内实现更高数据传输速率，满足高性能计算需求。随着AI工作负载的持续增长，对GPU和其他处理单元间的数据传输速度和效率提出了更高要求，而CPO技术能够实现更高速、更低延迟的互连。
简化架构：集成设计降低了系统复杂性，提高了可靠性和可维护性。CPO将光器件、驱动芯片与业务专用集成电路集成在同一封装基板上，形成光电融合技术。
商用化进程：从2024到2027
CPO技术的商用进程已逐步开启，预计从800G和1.6T端口率先起步，在2024-2025年进入商用阶段，2026-2027年实现规模上量。到2027年，CPO技术在800G和1.6T光模块中的市场份额有望达到30%。尽管目前行业主流仍为可插拔光模块，但CPO技术凭借其独特优势，在光模块技术及速率演进的进程中，已展现出强大的发展潜力，未来有望成为市场主导技术。
主要厂商布局
国际巨头如英伟达、思科、英特尔、博通以及国内大厂如华为、腾讯、阿里等都在积极布局CPO技术。光模块厂商如联特科技、锐捷网络、旭创、通宇通讯等也纷纷推出CPO方案。新易盛公司在接受机构调研时表示，2025年的需求比较确定，目前在国内和海外均在持续扩产。公司的800G产品已在2024年下半年逐渐上量，预计2025年将成为公司销售收入的重要组成部分。
市场应用：800G和1.6T市场
CPO技术在800G和1.6T速率光模块市场展现出巨大潜力。新易盛认为，CPO在800G不会有应用，1.6T可插拔光模块依然是市场的主流。公司在CPO技术领域已有布局，当未来CPO形成生态系统时，有信心在CPO相关产品的竞争中占得一席之地。更高速率的3.2T方面，新易盛表示，3.2T肯定是未来的产品迭代方向，目前基于单通道400G的3.2T光模块方案产业界都在进行研究开发，相关标准也在积极制定中。
技术挑战与未来展望
尽管CPO技术展现出巨大潜力，但仍面临一些挑战：
连接器生态：CPO大规模商用需要解决的主要问题之一是连接器生态。CPO交换机需要克服巨大的散热挑战，仿真表明在5m/s的风速下, 16个CPO 模块 (2 x 800G optic transceiver chip), 交换芯片的温度可以达到 151.76℃。
散热问题：CPO交换机需要克服巨大的散热挑战，仿真表明在5m/s的风速下, 16个CPO 模块 (2 x 800G optic transceiver chip), 交换芯片的温度可以达到 151.76℃。
可靠性风险：光电芯片合封需要解决不同材料间的热应力问题，光电合封过程的复杂性与材料特性导致还存在可靠性风险。
技术成熟度：适合CPO场景的光芯片组件有待成熟，偏振不敏感端面耦合器、超紧凑低功耗微环调制器、波导型PIN PD、SOI片上Mux/DeMux组件有待Foundry开发成熟PDK。
尽管面临这些挑战，CPO技术凭借其独特优势，仍被视为数据中心通信技术的未来发展方向。随着技术的不断成熟和商用进程的加速，CPO有望在未来光模块市场中占据重要地位，推动整个光通信产业向更高性能、更高速率的方向发展，为高性能计算、人工智能等领域的快速发展提供坚实的技术支撑，开启光通信技术的新篇章。