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Alphawave Semi的CPO报告（二）：CPO的应用
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。
56400编辑于 2025-04-08 - 来自专栏光芯前沿
Alphawave Semi的CPO报告（三）：CPO的机遇与挑战
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， 但共封装光学器件存在的问题是，通常光纤是每毫米布置 4 根左右，如果要跟上这种进出专用集成电路能达到的5Tbps/mm的带宽密度，那每根光纤就得每秒传输 1 Tbps的数据才能跟得上。
47700编辑于 2025-04-08 - 来自专栏硅光技术分享
Broadcom的CPO进展
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。 每个光引擎中包含32个Tx与32个Rx，单通道信号速率为100Gbps，每个光引擎的总带宽为3.2Tbps, 可以理解为4个800G硅光芯片，整个系统的带宽为12.8Tbps。 （图片来自文献1） Tx和Rx端的测试结果分别如下图所示，Tx端的ER为4dB，TDECQ为2dB，均满足IEEE的要求。 Rx端满足IEEE中关于BER<2.4e-4要求的OMA范围为9dB，margin较大。 （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
2.7K31编辑于 2023-10-23 - 来自专栏光芯前沿
Alphawave Semi的CPO报告（一）：CPO的发展背景
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
35500编辑于 2025-04-08 - 来自专栏光芯前沿
Furukawa的VCSEL CPO方案
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. - 电接口：与单模方案同尺寸LGA，目标链路能量＜4pJ/bit。 - 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. ◆ 多模场景 开发28Gbaud NRZ/PAM4调制的8通道多模收发器，验证8通道同步运行，为高速率调制技术奠定基础。 2. 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
76911编辑于 2025-05-22 - 来自专栏硅光技术分享
Broadcom的CPO进展(续)
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。 4)64 channel FR4 PIC with intergrated mux/demux 首先，在新一代CPO产品中，光引擎的封装方案由EIC的TSV last方案，更改为更加成熟的FOWLP方案 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。
2.9K31编辑于 2023-11-03 OFC 2025: LPO vs CPO
目前LPO的通道数一般为4或者8, 1.6T-DR8可能是LPO的终极形态。 两者相差较大，CPO更适用于对带宽密度要求高的场景。 4. 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？
2.4K10编辑于 2025-06-21- 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。 4. 倒装芯片键合：采用通用倒装芯片键合机，以基板上的核心标记与SiPh器件的光学引脚为对准基准，完成器件的高精度安装；同时通过键合机的控制调节z轴位置，保障垂直方向的耦合精度。 5. 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。
30310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
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. CWDM（1271nm-1331nm）传输，单光纤承载4×100G链路。 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。
97100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。
75900编辑于 2025-07-04 - 来自专栏6G
Intel 的光学互连方案 -- CPO 与 OCI 以及 4Tbps 光学小芯片
翻译过来就是 ”用于 XPU 到 XPU 连接的 4Tb/s 光计算互连芯片“。 今天给大家分享一下，内容很丰富，涉及 CPO / OCI 等，值得一看！ 从图表中可以看出，不同的互连技术在不同距离下的数据传输速率有所不同。共封装光学（CPO）适用于网络应用，而光学计算互连（OCI）适用于计算结构。 胶片中提到， Ethernet 以太网网络的现有技术是可插拔光学器件，典型用例为交换机到交换机和 NIC 到交换机，典型传输距离可达数公里，典型延迟大于 100 纳秒，FEC 为 KP，光接口标准为 MSA 而 Compute 计算连接的现有技术是 Cu SERDES 接口（如 PCle/CXL），典型用例为计算结构的扩展 / 收缩、资源分解 / 池化，典型传输距离可达 100 米，典型延迟小于 10 纳秒 接下来相当于才进入本次分享的主题：4Tbps OCI 和系统概述！以下是 Intel 使用 4Tbps OCI 的简化模型。
2.1K13编辑于 2024-08-30 - 来自专栏光芯前沿
Semianalysis共封装光学（CPO）专题报告(四)：当下与未来的共封装光学（CPO）产品
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 博通第一代CPO设备Humboldt（代号“TH4-Humboldt”）主要作为概念验证，是一款25.6T以太网交换机，总容量在传统电连接和CPO之间平均分配——其中12.8T由四个3.2T光引擎处理， 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。 4. 2027年：英特尔的目标是实现3D集成光子技术的突破——通过垂直扩展光束耦合，实现光子组件的垂直堆叠。 1D CPO vs Nubis 2D CPO带宽密度对比 2025年4月，Nubis宣布推出下一代PIC——一款16×200G每通道硅光子IC，单向岸线密度达0.5Tbps/mm（与电主机接口密度匹配
2.5K21编辑于 2026-01-13 CPO时代来临——Nvidia公司CPO交换机的一点分析
虽然大会前期已经有很多小道消息，但是看到最终的产品与技术方案，小豆芽还是受到了很大的震撼。这篇笔记主要分析下一些技术细节，方便大家参考。如果有不准确的地方，希望大家不吝指出！ 传统方案中电信号在链路上的损耗为22dB，而CPO方案中链路损耗只有4dB，信号完整性优化了18dB(63倍）。 激光器都是1拖4的方式，相同通道数的前提下，两家的激光器数目是一样的。Nvidia CPO交换机内部有四颗小的switch芯片，不知道这样设计的原因是为何，可能是出于CPO良率的考虑。 对于CPO交换机和微环调制器，这两项技术都不是最新的idea, 但它们的组合带来的能效提升，大大降低了AI集群中在网络连接上的功耗与成本。这也是Nvidia大力推动该技术落地的初衷。 CPO不仅仅是光电芯片设计，涉及到先进封装、激光器、光封装、结构设计、散热等多个技术难点，Nvidia利用其一流的供应链，整合了多方技术力量，最终实现了基于MRM的CPO交换机量产，开启了CPO时代！！
3.5K11编辑于 2025-06-09- 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： - 2.5D/3D封装基础设施： IBM Albany研发中心具备300mm晶圆级2.5D/3D封装能力，支持C4 μbump键合、RDL工艺及热特性分析。 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。
88210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
XPO规范相比传统OSFP等可插拔光模块，可实现交换机机架密度4倍提升，Lightmatter将凭借其硅光技术积累，尤其是Passage光子互连技术的双向链路架构，为XPO平台提供业界领先的光纤带宽密度能力 该方案将Lightmatter的Passage L-Series光子引擎与高通技术公司的112G PAM4光SerDes芯粒深度集成，是业界首个达到该带宽密度的光子互连架构，且已通过硅验证，具备超大规模量产能力 ◆ OFC 2026技术论文深度解析 本届OFC上，Lightmatter将发布两篇核心技术论文，均聚焦于硅光CPO链路的核心性能突破，分别针对链路余量提升与单光纤带宽密度两大行业痛点，完成了业界首创的实验验证与性能测试 饱和性能：输入1dB压缩点为6dBm，对应输出1dB压缩点为19.5dBm； 4. 本次分享将聚焦AI算力向百亿亿次及以上发展的过程中，光子技术作为核心使能者带来的底层变革，分析从PIC、AI算力Pod到AI工厂全链路的数据传输挑战，探讨硅光技术、线性光学与CPO、光交换（OCS）等先进光互连技术的最新突破
39010编辑于 2026-04-03 Broadcom CPO交换机的最新动态
Broadcom从2021年开始布局CPO，如下图所示，经过4年多的研发，在2024年实现了第二代51.2T CPO交换机Baily的demo, 并相继与腾讯、字节等多家公司展开合作，在其数据中心内部署 CPO交换机。 博通采用的是TWMZM方案，没有像Nvidia那样直接采用MRM方案(Nvidia与Broadcom CPO方案的对比，可以参看CPO时代来临——Nvidia公司CPO交换机的一点分析)。 （图片来自https://docs.broadcom.com/doc/cpo-bidi） 对于scale-up网络，DR方案似乎是更好的选择，但是DR方案的光纤数目是FR方案的4倍，随着CPO交换机的带宽持续增长 不知道今年的标题会不会变成"We need CPO now! "。看起来，随着Nvidia、Broadcom这些巨头们在CPO交换机的布局与推进，CPO交换机的到来与应用已经是必然趋势。
1.7K11编辑于 2025-06-09Broadcom CPO的可靠性测试结果
Meta测试的CPO为51.2T的TH5 Baily ，并且使用了不同厂商家的FR4可插拔模块在相同的实验环境下进行了A/B对比实验。 作为对比，不同vendor家的FR4*2光模块的功耗在15mW左右，采用CPO后，功耗降低了65%。而与LPO方案相比，CPO方案节省约35%功耗。 (图片来自文献4) 上述的FEC bin和FEC tail数据都充分证明了CPO链路的稳定性，不容易触发link-flap。 这一系列可靠性数据的收集，是CPO技术发展历程中的重要里程碑，充分证明了CPO方案在数据中心/智算中心部署的可行性，回答了产业界对其reliability的质疑。 Pancholy, "AI/ML Clusters Enabled by a 51.2Tbps CPO Switch", OCP Summit 2024 4. A.
69610编辑于 2025-11-13OFC 2025: CPO的可制造性
由于Nvidia CPO交换机的重磅发布，#CPO 技术受到了业界广泛的关注。 可插拔光学连接器 可插拔光学连接器(detachable optical connector)的开发，是CPO可测试性的必要条件，因此每家公司都花费了较多的资源开发这一技术。 这里不展开具体的技术细节，简要说明下每家的方案，如下表所示，基本思路都是通过一定的方式，降低光学耦合对准容差的要求，从而实现可插拔的无源光耦合，进而实现对光引擎的筛选测试。 4. 以上是对CPO可制造性这一workshop讨论的简单整理。CPO作为硅光技术的最为耀眼的一颗明珠，在大量部署应用前，需要攻克多个技术难题。 CPO的可测试性、可靠性、可插拔光学连接器与大批量组装方案，是大家比较关注的方向。虽然每家公司的技术路线目前并不完全一致(未来是否会形成统一标准?)，但是涉及到的问题是共性的。
80810编辑于 2025-06-09
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