核心观点 - NVIDIA推出开创性硅光子技术CPO，通过共封装光学取代传统可插拔光学收发器，预计将数据中心电力消耗减少40兆瓦，同时提高AI计算集群的网络传输效率 [1] - CPO技术是高速网络集群的核心组件，特别适合低延迟、高带宽的AI集群，相比传统可插拔光模块可降低30%功耗 [6] - 行业正处于转型阶段，CPO技术将引领颠覆，短期内可插拔模块仍是主流，但长期看CPO将随高带宽需求增长而普及 [11] 技术细节 Spectrum-X光子交换机 - 提供128个800Gb/s端口或512个200Gb/s端口配置，总带宽达100Tb/s，另有512个800Gb/s或2048个200Gb/s端口配置，总吞吐量400Tb/s [2] - 采用多芯片设计，以太网交换机ASIC配备单芯片包处理引擎，周边集成8个SerDes芯片和4个角落芯片，共36个800Gb/s端口 [3] - 专为多租户、超大规模AI工厂设计，带宽密度比传统以太网高1.6倍 [2] Quantum-X光子交换机 - 包含2个CPO模块，每个模块由Quantum-X800 ASIC和6个光学组件组成，集成18个硅光子引擎，总吞吐量115.2Tb/s [4] - Quantum-X800 ASIC采用台积电4N工艺，集成1070亿个晶体管，单个ASIC提供28.8Tb/s吞吐量 [4] - 采用200Gb/s微环调制器，功耗降低3.5倍，配备144个单模光纤MPO连接器和18个外部光源 [4][5] CPO技术优势 - 将ASIC与光学组件直接集成，消除单独DSP芯片需求，显著降低功耗并提高性能 [6] - NVIDIA的CPO基于微环调制器(MRM)，博通的CPO基于马赫-曾德尔调制器(MZM)，后者可降低50%功耗 [6] - 采用台积电COUPE技术，3D堆叠电子和光子IC，通过光纤阵列实现表面耦合 [7] 行业影响与挑战 - CPO技术面临可靠性挑战，故障需更换整个系统而非单个模块，但外部光源支持现场更换 [8] - 可插拔光模块因灵活性和成熟标准化仍是主流，但CPO在超大规模集群中具有试点潜力 [9][11] - 未来可能出现混合"CPO+可插拔"架构，根据应用需求灵活选择 [11] 供应链与合作伙伴 - NVIDIA的CPO合作伙伴包括Browave、Corning、Fabrinet、富士康、Lumentum等 [7] - InfiniBand CPO将于2025年下半年推出，以太网CPO计划2026年下半年上市 [5]