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CPO vs. LPO：下一代数据中心光互连的技术路线之争
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。 核心思想：它不再是“插拔”，而是将光引擎（负责光电转换）与交换机上的硅基计算芯片（如ASIC）通过先进封装技术（例如2.5D/3D封装）集成在同一个基板或插槽上，形成一个高度集成的“超级芯片”。 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。
1.8K10编辑于 2025-10-27- 来自专栏光芯前沿
新加坡A*STAR IME：多芯粒(chiplet)异构集成互联技术(2.5D3D封装、CPO)
该技术通过将逻辑芯片、存储芯片、光子器件等异构单元在2.5D/3D维度上集成，可在单个封装内实现超万亿晶体管协同，满足AI芯片对算力（Zetta Scale级）、带宽（百Tbps级）与能效（pJ/bit 二、IME异构集成技术平台：三大核心方向突破 IME构建了覆盖2.5D中介层、3D混合键合、共封装光学的全栈技术体系，解决高密度互连的关键挑战： ① 2.5D中介层：嵌入式细间距互连技术 - TMI(Through mold interconnect)：瞄准＜100um pitch目标开发 ② 3D集成芯片：晶圆/芯片级混合键合技术 3D堆叠通过垂直互连密度提升，实现算力密度的数量级突破 ③ 共封装光学（CPO）：光电协同集成新范式 针对AI芯片对光互连的需求，IME开发两种CPO平台： - 扇出型CPO：基于模塑封装（Mold-First）集成光子集成电路（PIC）与电芯片 面向2028年，IME计划实现“全晶圆级异构集成”：在300mm中介层上集成XPU、HBM、CPO引擎，突破多光罩拼接（Multi-Reticle Stitching）与翘曲控制技术，推动半导体系统从“
1.8K11编辑于 2025-04-26 - 来自专栏光芯前沿
Broadcom的Scale up光互联方案：VCSEL NPO与硅光CPO
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。
1.7K11编辑于 2025-10-13 - 来自专栏光芯前沿
Corning玻璃基板先进封装技术在CPO中的应用：从波导光互连到3D集成
在2025年IEEE第75届电子元件与技术会议（ECTC）上，康宁公司的两个研究团队及其合作伙伴（Fraunhofer IZM等）发表了2篇关于玻璃基板先进封装的研究成果，聚焦CPO技术中的板级光互连与 - 切割与边缘处理：采用康宁纳米穿孔激光切割技术（皮秒脉冲激光穿孔+机械/热应力分离），实现光学级边缘切割（速度达1 m/s），确保波导与光纤高效耦合。 3. 三、3D玻璃基板封装：光-电协同集成技术 为实现CPO模块的高密度光-电协同封装，Korea Corning Technology Center研究团队开发了含腔体与玻璃通孔（TGV）的3D 四、技术整合与应用演示 两项技术通过协同设计实现CPO系统级集成： - 光-电互连整合：玻璃波导光路负责面板与CPO模块的光互连，3D玻璃基板通过腔体容纳CPO芯片，TGV与RDL实现电信号传输 未来通过进一步优化（如波导损耗降至<0.04 dB/cm、提升TGV深宽比），玻璃基板有望成为102.4 Tbps及更高带宽CPO应用的关键技术路径之一。
2.1K10编辑于 2025-07-12 - 来自专栏光芯前沿
京瓷：CPO模块的无源对准电光同步安装(SIEOM)技术
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。 3. 最优位置计算：基于CNC测量的坐标数据，通过光线追踪仿真确定SiPh器件的最优安装位置，确保光学引脚与波导的耦合效率最高。 4. 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。
30510编辑于 2026-02-03 - 来自专栏光芯前沿
台积电报告：基于CoWoS®与COUPE集成的先进CPO技术突破
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。
1.5K12编辑于 2025-09-03 - 来自专栏光芯前沿
Ranovus：共封装光学（CPO）技术演进与AI计算生态的革新之路
然而，电信服务未能成为“杀手级应用”，3G移动技术发展不及预期，行业增长陷入瓶颈。 2. 例如，云服务商自主研发CPU、高速Serdes、GPU及光交换机等等，实现从设计到制造的全流程把控，降低成本并提升技术差异化优势。 3. 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
97600编辑于 2025-07-08 - 来自专栏光芯前沿
NTT共封装光学（CPO）深度解析：技术背景、挑战与未来路径
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”。
3.8K11编辑于 2025-08-12 - 来自专栏光芯前沿
Furukawa玻璃波导基板高密度CPO光纤连接器技术
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。
76700编辑于 2025-07-04 - 来自专栏光芯前沿
Supermicro&Micas协同发力：让CPO+液冷成为AI集群规模化标配
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。 OPEX方面，相比传统可插拔交换机，CPO方案的总功耗降低1202千瓦，按美国超大规模数据中心平均0.08美元/千瓦时的电费计算，3年累计OPEX节省约250万美元，成本优势极为显著。 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
65010编辑于 2025-11-18 - 来自专栏光芯前沿
SENKO共封装光学（CPO）技术：基于扩展光束的可拆卸连接器方案与产业化探索
一、市场驱动背景：CPO技术的需求源起 当前，AI、高性能计算（HPC）、机器学习（ML）及超大规模数据中心的算力与带宽需求呈指数级增长，成为推动光学互联技术向共封装光学（CPO）演进的核心驱动力 硅光子（SiPh）驱动集成升级：硅光子技术为可插拔光模块提供集成化基础，而CPO将进一步依托SiPh技术提升光引擎的集成度，InP与SiPh两种技术平台将形成互补发展格局； 3. 3. 扩展光束技术是适配光纤到PIC可拆卸场景的关键方案，可有效放宽对准公差，保障光信号低损耗传输； 3. SEAT™技术的设计特性使其可完美适配晶圆级封装与测试流程，为CPO技术的高产量制造奠定基础。
2.1K20编辑于 2025-10-13 2025年硅光公司收购盘点
两家的技术完美互补，这一收购对于双方是一个双赢的交易，Nubis在光电模拟芯片的积累可以和Ciena的SerDes技术做一步的优化设计，Ciena借此将进入数据中心内部互联领域，拓宽了其商业版图，可以提供全栈互联解决方案 此外他们还提出了CPX的概念，在CPO领域，指定统一标准的连接器，可以同时满足CPO/CPC的连接需求，如下图所示。 (图片来自文献3) 3. 相比于Tower火爆的硅光流片订单需求，GF和AMF的结合更像是资源互补，抱团取暖。两者结合后，GF可以整合好AMF的IP和技术积累，提供更具性价比的硅光量产解决方案。 此次对Celestial AI的收购，Marvell旨在增强其在scale-up互联领域的技术能力, 尤其是在CPO方向。 Exp. 33, 15338(2025) 3. P.
55610编辑于 2025-12-30- 来自专栏光芯前沿
硅光与CPO的稳健制造：行业全链条技术协同与挑战解析
多芯光纤工作组（Fujikura/AFL公司 Nickhil Angra主席）：开发多芯光纤技术，材料消耗减少75%，目标应用于收发器及共封装光学（CPO），相关技术章程进入成员投票阶段。 3. 核心封装光学（CPO）工作组（ColorChip 公司 Bryan Hall主导）：针对CPO技术落地挑战，推动生态系统驱动的标准化，减少封装方案差异化。 4. 四、先进封装技术：IBM的CPO创新与挑战 （一）3D封装技术架构与高密度集成实践 IBM凭借其在半导体先进封装领域的深厚积累，构建了覆盖“研发-制造-测试”的全流程技术体系： 模块级测试：开发集成化测试夹具，支持128通道并行电光测试，通过内置自测试（BIST）技术实现故障定位。 3. 随着CPO、多芯光纤等技术的成熟，光子集成有望成为数据中心物理层的核心基础设施，为人工智能的持续突破提供底层支撑。
88710编辑于 2025-05-18 - 来自专栏光芯前沿
OFC 2026：Lightmatter的CPO全栈技术突破与产业生态一览
◆ OFC 2026前夕：Lightmatter四大核心技术与产业动作集中发布 在OFC 2026开幕前，Lightmatter于2026年3月11日-12日密集发布四项重磅公告，覆盖CPO ① vClick™ Optics：行业首款可拆光纤阵列单元，破解CPO量产与良率难题 2026年3月11日，Lightmatter正式发布vClick™ Optics，这是行业首款支持共封装光学 （CPO）先进封装与大规模量产的可拆光纤阵列单元（FAU），为其Passage 3D光子互连的规模化部署与现场可维护性提供了核心支撑。 端面耦合解决方案，该方案针对Passage M1000参考平台等大尺寸裸片chiplet优化，通过边缘贴装方式最大限度降低对PIC裸片面积的占用，在大规模部署中实现极低插入损耗，与vClick Optics形成互补 ④ 联合高通实现1.6Tbps单光纤带宽纪录，8倍领先行业现有方案 2026年3月11日，Lightmatter联合高通技术公司宣布，其Passage CPO芯粒成功实现单光纤1.6Tbps
40210编辑于 2026-04-03 - 来自专栏光芯前沿
CPO的材料挑战与技术演进：从硅光子到先进封装的关键突破（SemiVision）
、供应商格局及技术挑战。 ⑤ Sumitomo Bakelite：住友电木提供广泛的高性能底部填充材料，设计用于先进的半导体封装，包括倒装芯片、芯片级封装（CSP）、球栅阵列（BGA）和 2.5D/3D 集成电路应用。 这些先进材料显著增强了 3D 封装结构中的热管理，支持高性能计算和光学模块等苛刻应用。 随着共封装光学（CPO）技术走向大规模部署，精确的光子对准、热效率和机械稳定性必须完美协调。材料是连接和支持这三者的重要桥梁。 五、结论：材料创新驱动 CPO 商业化进程 CPO 技术的规模化应用依赖于材料科学与光子设计的深度融合。
2.1K00编辑于 2025-06-09 - 来自专栏机器之心
大型语言模型与知识图谱协同研究综述：两大技术优势互补
可为联合这两种截然不同但互补的技术提供指导方针。 2, 分类和总结评估：对于该路线图中的每种整合模式，文中都提供了详细的分类和全新的分类法。 3, 涵盖了新进展：文中覆盖了 LLM 和知识图谱的先进技术。其中讨论了 ChatGPT 和 GPT-4 等当前最先进的 LLM 以及多模态知识图谱等知识图谱新技术。 如图 3 所示，大多数 LLM 都源自 Transformer 设计，其中包含编码器和解码器模块，并采用了自注意力机制。 图 3：基于 Transformer 并使用了自注意力机制的 LLM 的示意图。 图 7：LLM 与知识图谱协同的一般框架，其中包含四层：数据、协同模型、技术、应用。 分类 为了更好地理解联合 LLM 和知识图谱的研究，论文进一步提供了每种框架的细粒度分类。
1.1K20编辑于 2023-08-07 LPO 光模块：下一代数据中心网络的节能高效新选择
四、LPO 光模块的未来演进趋势技术升级：突破距离与环境限制硅光集成技术：通过硅基调制器提升信号线性度，结合先进封装工艺（如 COB），推动商用产品传输距离向 5km 迈进；智能补偿算法：引入 AI 实时调整激光器偏置电压 市场渗透：从边缘到核心的梯度应用短期（1-2 年）：优先部署于超算中心（如英伟达 GB200 NVL72 机柜内互联）、AI 训练集群（如 Meta RSC）及边缘计算节点（需低功耗短距互联）；长期（3- 与 CPO 形成技术互补生态CPO（共封装光学）：适用于板级超短距（＜1m）场景，但需依赖硅光集成与先进封装（如 2.5D/3D 集成），技术门槛高、规模化成本昂贵，短期内难以普及；LPO 优势：基于成熟可插拔架构 ，在 1m-2km 中短距场景中具备成本、功耗、部署灵活性优势，二者形成 “超短距 - 中短距” 梯度覆盖，头部厂商（如英特尔、思科）已布局 “CPO+LPO” 混合架构。 政策驱动下的绿色技术刚需欧盟《能效指令》、中国 “东数西算” 工程均将碳足迹指标纳入数据中心招标要求，LPO 凭借低功耗特性，成为实现 “碳中和数据中心” 的关键技术之一。
2.7K10编辑于 2025-04-21释放CPO在AI与HPC中的潜力——机遇与挑战并存的光学共封装技术
图3：1.6Tbps解决方案功耗对比 例如，一个102.4Tbps CPO模块可以在200×200mm的占位面积内提供512个双向200Gb/s端口，而使用OSFP等可插拔光学实现相同容量则需要64个独立模块 这种集成需要先进的封装技术，包括Fan-Out（FO）、2D、2.5D和3D集成，这些技术在结合光子集成电路（PIC）和电子集成电路（EIC）方面发挥关键作用。 图4：TSMC的XPU-to-XPU互连技术（COUPE） 例如，TSMC的CoWoS（芯片-圆片-基板）和COUPE（紧凑通用光子引擎）技术结合，通过在单一封装内集成EIC和PIC来实现CPO。 COUPE结构采用基于SoIC光电集成方案的2.5D/3D封装技术，EIC直接堆叠在PIC之上。 CPO可靠性 AI系统极其复杂，具有庞大的计算结构，以Meta的Llama-3-504B为例，该系统使用了16,000个GPU。
44510编辑于 2026-04-02- 来自专栏光芯前沿
硅光子学异质集成：技术突破、产业实践与未来方向
会议中，各厂商展示了差异化的技术路径，形成多元互补的产业格局。 （一）微转印（MTP）：规模化集成的核心选择 XCeleprint作为微转印（MTP）技术的先驱，其技术成为会议焦点。 微转印：将InP、薄膜铌酸锂（TFLN）等转移至硅平台，已实现2.85 Vπ·L的TFLN调制器，以及100 GHz带宽的InP光电探测器，该技术与台积电的先进封装生态形成互补； 3. （四）封装与系统级集成：从器件到应用的桥梁 Lumentum强调先进封装技术在异质集成中的核心作用，其CTO办公室负责人Matt Guzzi结合21年Intel先进封装经验指出，异质集成是CPO 其核心技术特点：采用2um宽的氮化硅波导设计，提升功率处理能力（＞1 W）与工艺容差；通过衬底上的对准标记设计，实现2-3微米的无源对准精度，最终通过波导锥形结构补偿对准偏差，达成100nm级光学对准精度 数据中心与AI：核心需求是高带宽、低功耗，CPO与NPO（近封装光学）成为主流方向。
70110编辑于 2026-02-03 - 来自专栏光芯前沿
台积电：300mm晶圆级工艺的宽带光引擎（BOE）耦合技术解析
该论文披露了台积电在宽带光引擎BOE光耦合上的一些技术细节，去年IEDM会议有过一些初步的介绍。 IEDM 2024：台积电的硅光(高性能工艺平台、CPO、光计算) 进展(二) 相比于台积电在同一个会议报道的另外一个光耦合方案(台积电先进硅光引擎COUPE最新进展！！！) - COI（互补光学互连）：作为BOE的关键使能器件，包含对应的超低插损氮化硅端面耦合器和光束转向器、微透镜等光学结构，可将iFAU光纤的光信号低损耗地导向光子芯片的光波导（WG）。 - Part-3（COI的先进耦合器→COUPE的先进耦合器）：该部分是COI与COUPE两个芯片表面各自加工的微透镜实现的双透镜准直光耦合，3个测试样本损耗分别为1.66dB、1.39dB、1.30dB 四、核心技术创新 - 互补光学互连（COI）：通过先进耦合器与光学结构的配对设计，实现光信号的高效转向（水平→垂直或反之），且损耗极低。
82410编辑于 2025-07-08
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