搬运一个Alphawave Semi公司首席技术官Tony Chan Carusone在2023年的关于CPO的报告,这家公司本身是做高速Serdes和Chiplet的,这个报告也类似于Tutorial 的性质,不过介绍得蛮清楚的,把CPO的发展和演进及未来挑战都做了客观的呈现。 以下是直接将演讲者的发言原文直接翻译,分成四个部分,分别介绍背景,CPO的应用场景、机遇与挑战以及光/电/封装的协同优化。以下为第二部分的翻译。 但问题是,这给专用集成电路带来了沉重负担,因为它是一个进行大量数据运算的芯片,需要用非常先进的nm级 CMOS 技术来实现,而现在却要求这个芯片还要容纳一堆带宽高达数十GHz的放大器,可这些技术原本不是用来做这个的 最后一种情况,就是利用硅光子的光电集成例如GF的 45 nm CMOS 加硅光子学技术就是一个例子。
搬运一个Alphawave Semi公司首席技术官Tony Chan Carusone在2023年的关于CPO的报告,这家公司本身是做高速Serdes和Chiplet的,这个报告也类似于Tutorial 的性质,不过介绍得蛮清楚的,把CPO的发展和演进及未来挑战都做了客观的呈现。 以下是直接将演讲者的发言原文直接翻译,分成四个部分,分别介绍背景,CPO的应用场景、机遇与挑战以及光/电/封装的协同优化。以下为第三部分的翻译。 ,把硅光子学技术融入进去,采用不同的激光技术来降低功耗并相互竞争,能制造出 50 Tbps、100Tbps交换机的公司非常少,屈指可数,而在这种新模式下,还是这几家公司,它们也将负责所有的光学研发工作, 当然,封装技术需要不断发展来跟上这个需求,这是好事,意味着这个芯片间链路缓解了瓶颈问题,其他瓶颈问题才会成为限制因素,这是好的方面。
前段时间,关于TSMC和Nvidia、Broadcom合作开发硅光技术的新闻引起了大家的广泛关注。巨头们的强强联合,必定会对硅光产业带来深远的影响。 Broadcom是目前仅有的几家发布CPO产品的公司,这篇笔记主要介绍下其CPO技术上的进展与细节。 Broadcom的硅光CPO产品如下图所示。 (图片来自文献1) 以上是对Broadcom硅光CPO技术的简单介绍,主要有三个特色:1)采用在EIC上TSV last的方案进行3D封装方案;2)通过双透镜阵列实现可插拔光学连接器;3)采用外置可插拔光源模块的方案 一方面我们看到了Broadcom的技术方案,可以借鉴参考,更重要的是他们为何没有选择其它方案,这背后的考虑。 对于产品来说,更偏向于选择风险低、技术成熟度高、良率高的路线,采用TSV-last、可插拔光连接器和外置光源,应该都是基于这一点的考量 参考文献: 1. K.
该项目始于2021年,于2025年3月结题,核心目标是通过共封装光学(CPO)技术降低数据中心链路功耗。 创新硬件技术 开发超紧凑VCSEL收发器、CPO板及交换机服务器原型,目标是将链路功耗从传统可插拔光模块的20pJ/bit降至7.3pJ/bit(CPO方案)。 2. - 技术特点:多模光纤支持短距离高速率传输,适合AI服务器内部的GPU-交换机互连。 四、分阶段技术验证与关键成果 1. 五、CPO子板与交换机服务器集成验证 ◆ CPO板设计 单块集成电接口板可容纳8个光学收发器,尺寸10cm×10cm,支持32个收发器垂直光纤布线,适配ASIC芯片,实现高密度光学互连。 六、结论 古河电工在NICT B5G Brighten项目中,通过超紧凑VCSEL收发器技术创新,在25-56Gbaud速率范围内实现了低至4.5pJ/bit的链路能量,验证了CPO技术在AI
搬运一个Alphawave Semi公司首席技术官Tony Chan Carusone在2023年的关于CPO的报告,这家公司本身是做高速Serdes和Chiplet的,这个报告也类似于Tutorial 的性质,不过介绍得蛮清楚的,把CPO的发展和演进及未来挑战都做了客观的呈现。 以下是直接将演讲者的发言原文直接翻译,分成四个部分,分别介绍背景,CPO的应用场景,机遇与挑战以及光/电/封装的协同优化。以下为第一部分的翻译。 CPO这个领域非常火热,目前有大量的研发工作正在进行,备受重视,也令人振奋,这是理所当然的,因为它是一项令人激动的技术。 它有可能降低成本,因为使用多个较小的芯片裸片而不是一个大芯片,芯片良率会提高,还能在系统的某些部分使用旧一些的技术,这样设计和制造的成本会更低,通过结合不同技术,针对不同功能使用最适合的技术,还能在一个封装内实现新的功能
文章目录 一、原问题与对偶问题标准形式 二、互补松弛定理 三、互补松弛定理示例说明 一、原问题与对偶问题标准形式 ---- 原问题 \rm P : \begin{array}{lcl} \rm maxZ 目标函数追求 利润最大化 , 约束方程设备的使用时长受约束 , 小于等于 某个时间值 ; 出租设备 : 目标函数追求 租金最小化 , 约束方程设备产生的利润要 大于等于 生产的利润 , 不能亏钱 ; 二、互补松弛定理 \begin{cases} \rm Y^0 X_s = 0 \\\\ \rm Y_sX^0 = 0 \end{cases} 其中 \rm X_s , Y_s 是 松弛变量 或 剩余变量 ; 三、互补松弛定理示例说明 \cfrac{2}{3} \quad \cfrac{1}{8} \quad 0 \quad \\ \end{pmatrix} 将上面两个线性规划的最优解代入目标函数 , 得到的值都是 14 ; 互补松弛定理 两个剩余变量是 \begin{pmatrix} \quad \rm y_5 \quad \\ \quad \rm y_6 \quad \\ \end{pmatrix} , 是 \rm Y_s , 根据互补松弛定理
一、 背景:为什么我们需要新的光模块技术?在数据中心内部,服务器、交换机之间通过光模块进行数据传输。 为了解决这些问题,CPO和LPO技术应运而生。二、 什么是CPO(共封装光学)?CPO,中文全称共封装光学,是一项颠覆性的技术。 四、 CPO vs. LPO:核心差异总结五、 结论:是竞争还是互补?CPO和LPO并非简单的替代关系,而是针对不同发展阶段和场景的互补方案。 CPO 则是“未来时”,代表了光互连技术的终极形态,将在更远的未来,当带宽和功耗要求达到新的量级时发挥决定性作用。简而言之,LPO解决了从“今天”到“明天”的过渡问题,而CPO则规划了“后天”的蓝图。 对于数据中心运营商而言,理解这两条技术路径的差异,将是做出正确技术选型和投资决策的关键。
最近有需求需要把很多excel里的引物序列反向互补,当然,任何一个编程语言都能解决,可是编个脚本需要一定的时间,而且,跨平台性也不足够好吧。 1.找到了互补序列的生成方法 在下面注明的Excelhome论坛,有用户求助如何获得反向序列,有几个大牛分别拿出了几个公式,我用了其中的第二个,看着相对短点。 #第一个先互补 =SUBSTITUTE(SUBSTITUTE(SUBSTITUTE(SUBSTITUTE(SUBSTITUTE(SUBSTITUTE(SUBSTITUTE(SUBSTITUTE(B2,"
前面根据ECTC 2023的会议文章,介绍了Broadcom的CPO技术(Broadcom的CPO进展)。 但文中的CPO产品并不是Broadcom最新一代CPO,最近凑巧在Linkin上划水时看到了一张图片,涉及到了博通最新一代51.2T CPO产品的一些技术细节,这里和大家分享一下。 FOWLP技术原本是为了解决随着芯片面积的减小和I/O接口数的增多,导致芯片内无法提供足够多空间放置I/O接口的难题。 借助FOWLP技术,在molding中制作VIA,同时给EIC和PIC供电。在FOWLP流程中,需要对edge coupler区域做特殊保护。 厂商合作,从而得到CPO生态系统的支持。
而CPO的典型单波速率为200Gbps,Broadcom最新CPO里单个光引擎含64通道,总带宽为12.4Tbps,而Nvidia CPO中单个光引擎含8个道通,总带宽为1.6Tbps。 CPO可靠性的要求更高。 比较有趣的是,Andy大佬在OCP 2018年邀请报告里提及了CPO技术,当时还是比较认可CPO技术路线的,但是需要较长时间的持续投入,"This is a multi-year project, let 而对于CPO技术,风浪大,收益也大,需要克服多个领域的工程难题,make it ready for deployment。 AI互联场景下对带宽密度、功耗、延迟等要求都非常高,可能CPO是唯一的技术选择,迎难而上是更好的选择。LPO与CPO是相互竞争,还是长期共存,应用在各自所擅长的场景?
博通认为,虽然当前光互联相比铜互联的功耗还更高(当前CPO方案功耗>10pJ/bit),但随着光互联技术的创新,到2028年成熟的CPO与VCSEL NPO方案功耗将优于重定时铜互联方案,而预计2029 年推出的先进CPO方案功耗将达到5pJ/bit。 预计明年推出200G/lane的CPO方案,并继续研发400G/lane。 ◆ 核心结论 1. 光学创新是实现铜缆KPI、突破铜缆传输限制的关键路径,下一代光学技术将会超越重定时铜缆。 2. VCSEL NPO(低功耗、低成本)与SiPh CPO(长距离、高带宽)形成互补,覆盖不同场景需求。 3. Broadcom通过持续投资光学创新(如CPO迭代、VCSEL/SiPh技术研发),为大规模扩展集群提供性能达标、可落地的解决方案。
传统电互连与板级光模块已难以满足这一诉求,而共封装光学(CPO)技术通过将光电转换器与CPU、GPU等处理单元(xPUs)近距离集成,缩短电互连路径,实现了功耗降低与带宽密度提升,成为行业关注的焦点。 2023年,光互联论坛(OIF)发布实施协议(IA),明确了CPO模块的结构与传输条件,为技术标准化与产业化奠定基础。 一、CPO模块核心结构设计 CPO模块的结构设计严格遵循OIF IA文档标准,核心由光电转换单元与集成波导的基板构成。 六、结论 SIEOM技术的研发成功,突破了传统倒装芯片键合仅适用于电连接的局限,实现了CPO模块中光电转换器与聚合物波导的同步电光互连。 实验证实,SIEOM技术可将面内对准精度控制在±5 μm以内,光电耦合损耗低至0.3 dB,满足32 Gbps NRZ传输的性能要求,为CPO模块的标准化量产提供了高效、可靠的技术方案。
Hou博士,于2025年8月在中国台湾台北举办的OCP APAC会议上发表的Keynote报告,聚焦异构芯片集成与先进共封装光学(CPO)技术,旨在为HPC(高性能计算)/AI领域提供性能与能效突破方案 报告首先介绍两大核心技术平台:一是CoWoS®,作为通用型2.5D封装技术,按中介层尺寸分为CoWoS-S/L/R等版本,可实现逻辑芯片与多颗HBM(高带宽内存)的高效集成,是HPC/AI加速器的关键异构集成支撑 ;二是COUPE,基于台积电SoIC®堆叠技术的紧凑型通用光子引擎,通过将EIC(电集成电路)与PIC(光子集成电路)堆叠,具备小尺寸、高功率效率优势,晶圆级测量显示其净插入损耗(IL)为0,1D光栅耦合器 报告核心围绕二者集成的CPO封装展开,指出该方案相较传统铜布线(Cu Wire)、可插拔式光引擎(OE),功耗未来可降至>2pJ/bit(传统可插拔方案>10pJ/bit),延迟仅为传统方案的<0.05X 报告最后总结,CoWoS®与COUPE的集成将推动HPC/AI组件进入功耗与性能新纪元,同时强调需通过供应链创新与合作,满足下一代硅光子CPO的高带宽要求。
陈侦说,在整个生态里,巨头的角色应是底层技术研发和核心产品支持,合作伙伴冲到前端完成各个细分领域应用层面的最后一公里配送。 庄文磊的回答以另一个视角证明了腾讯与合作伙伴的边界。 其它公司可以更专心聚焦在自己细分领域,做好它最擅长的部分,在业务互补的过程中形成共生关系。” “巨头都在重新思考构建生态。 郭浩哲否认了“站队”论,选择接受某个巨头的投资并非是站队,而是将自身能力与适合的生态尽快做技术融合。 “to B的业务走到最后本质上都是一个生态和另一个生态的PK。”陈侦说。 投资带来信任感。 2017年4月开始,腾讯陆续发起了AI加速器、SaaS加速器、WeCity加速器,给入选项目提供1年多次封闭辅导和1次海外行业考察机会,从资本、技术、产品、商机等方面给予生态扶持。 核心点,应该是优势互补,合作伙伴对客户有价值。 数位接受采访的腾讯合作伙伴都表示,合作带来了业绩改善。
CPO光学互连的破局 硅光子技术的成熟使光学互连突破传输限制,500米传输距离满足3.2万GPU集群规模化部署的70m互连要求。 RANOVUS的ODIN® CPO技术将功耗降至传统方案的1/3(3MW),尺寸与成本压缩至1/10,预计2027年开始,CPO使能大规模AI集群的计算+存储+光互连将会到来。 三、CPO技术图谱:从芯片设计到生态落地的多维竞争 1. 技术路线分化:XPU-CPO vs Switch-CPO - XPU-CPO:聚焦算力单元集成,如RANOVUS 2024年推出的ODIN® ASOE系列,内置激光源版本功耗低至4pJ/bit,外置版本则为 RANOVUS作为少数覆盖全AI计算细分领域(商用、定制、晶圆级)的CPO厂商,其技术路线被视为行业标杆之一。
本文基于NTT Innovative Devices的Wataru Ishida在2025年OCP APAC会议上的技术分享,系统梳理了CPO的技术背景、核心挑战、关键特性及未来前景。 ◆ 可靠性:CPO尚未满足GPU需求 尽管CPO被视为降低能耗的潜力技术,但黄仁勋在2025年GTC大会上进一步强调:“共封装光学的可靠性仍不足以支撑GPU部署”。 这一特性对CPO的散热设计提出了严苛要求——如何将激光器与热源隔离,成为技术突破的关键。 五、Retimers、LPO与CPO:技术路径的对比 在高速互联技术演进中,Retimers、LPO(Linear Pluggable Optics)与CPO代表了不同的技术选择,各有其局限性与优势 对于行业而言,当下的核心任务是凝聚共识,推动标准化与实用化技术的突破,让CPO从“潜力技术”真正转化为“生产力工具”。
会议发表了一篇题目为High Density Multiple Series Optical Connector for Glass Waveguide Substrate 的文章,介绍了一款面向玻璃基板CPO ◆ CPO技术背景下的光互连需求 共封装光学(CPO)技术通过将光收发器与交换ASIC集成于同一基板,实现下一代数据中心低功耗高容量的交换功能。 实际应用中,光子集成电路(PIC)与光纤的连接需满足三大要求: - 可拆卸性:避免封装过程中光纤处理的复杂性,需移除光纤侧连接器端子 - 回流兼容性:CPO基板的回流焊工艺要求连接器耐260℃高温 - 高密度集成:玻璃基板因低介电常数(高频传输优势)、低翘曲(<5μm)及低热膨胀系数(2.8ppm/℃),成为CPO优选基板之一,需适配其边缘的多通道光连接。 ◆ 结论 Furukawa研发的超小型可分离光连接器可实现玻璃基板上的多通道高密度连接,具备低插入损耗、高稳定性和耐久性,适用于CPO技术需求。
文章目录 一、原问题与对偶问题标准形式 二、互补松弛定理 三、已知原问题最优解求对偶问题最优解 四、互补松弛定理求最优解思路 一、原问题与对偶问题标准形式 ---- 原问题 \rm P : \begin 目标函数追求 利润最大化 , 约束方程设备的使用时长受约束 , 小于等于 某个时间值 ; 出租设备 : 目标函数追求 租金最小化 , 约束方程设备产生的利润要 大于等于 生产的利润 , 不能亏钱 ; 二、互补松弛定理 上述线性规划的对偶问题的最优解是 \rm Y^0 = \begin{pmatrix} \quad \rm 0 \quad \rm -2 \quad \end{pmatrix} , 求其原问题最优解 ; 互补松弛定理 ---- 给定线性规划 , 给定一个问题的最优解 , 求另一个问题的最优解 ; 互补松弛定理 : " \rm X^0 和 \rm Y^0 分别是 原问题 \rm P 问题 和 对偶问题 begin{cases} \rm Y^0 X_s = 0 \\\\ \rm Y_sX^0 = 0 \end{cases} 其中 \rm X_s , Y_s 是 松弛变量 或 剩余变量 ; 使用上述互补松弛定理
需要说明的是,这些子组件是可拆卸的,因此严格来说,纯粹主义者可能认为这在技术上属于“近封装光学(NPO)”,而非严格意义上的“共封装光学(CPO)”——不过,SA认为可拆卸光引擎带来的额外信号损耗,不会对性能产生显著影响 尽管博通在CPO领域拥有最多经验,但这种技术方案的转变意味着,博通必须在某些技术方面重新开始——问题在于,台积电能为博通的设计提供多少支持,以降低设计难度。 这种对IO设计和放置的彻底重构,充分释放了光学技术的潜力。 Celestial AI技术的核心差异化优势在于其采用的电吸收调制器(EAM)。 通过多个交换机层利用光学技术扩大scale up域规模,并非新概念——但显然尚未接近量产。
◆ 核心解决方案:CPO与液冷技术的协同创新 针对上述困境,Micas与Supermicro提出了“CPO+液冷”的一体化解决方案,从架构设计源头突破功耗壁垒,实现性能、可靠性与成本的三重优化 ② CPO技术:重构网络架构的关键突破 共封装光学(CPO)技术通过将光模块直接集成到ASIC芯片中,彻底摒弃了传统可插拔光模块,从根本上解决了可拓展性难题。 扩展性方面,CPO技术大幅提升了单台交换机的端口密度,能够支撑更大规模的胖树无阻塞拓扑。 ,进一步丰富了CPO技术的应用生态。 Micas与Supermicro的合作,不仅实现了技术层面的互补,更构建了“从芯片到数据中心”的全栈能力,通过预验证的解决方案、全程化的部署支持与可量化的成本效益,帮助企业快速抢占AI规模化部署的竞争制高点