文章核心观点 随着SerDes传输速率提升，传统可插拔光模块方案信号损耗增大，CPO技术可实现高速光模块小型化、降低信号传输损耗和功耗等，满足现代高速通信需求，未来将成主流方案，台积电、英伟达、博通等企业在CPO领域有重要进展和布局 [3] 行业背景 - SerDes传输速率提升，传统可插拔光模块通过多个铜线通道且距离长，信号损耗大，200Gbps及以上时损耗显著增大 [3] - 传统可插拔光模块向1.6T级别演进有热管理与带宽瓶颈，行业对更高效、更低延迟互联解决方案需求迫切 [4] 技术概念 - CPO是将光模组集成为光引擎并与计算芯片封装在一起的概念，可实现高速光模块小型化和微型化，减小芯片封装面积，提高系统集成度 [3] - CPO能实现从CPU和GPU到各种设备直接连接，实现资源池化和内存分解，减少光器件和电路板连接长度，降低信号传输损耗和功耗，提高通信速度和质量 [3] 市场预测 - Yole预计2027年3.2T时代板载封装（OBO）和CPO会成主流，2030年6.4T时代CPO将成主流方案 [3] 企业动态 台积电 - 2024年底宣布在硅光子领域取得重要突破，开始量产共封装光学（CPO）模块，首批客户预计包括Nvidia与Broadcom [4] - 自主研发的3D光学引擎（3D Optical Engine, OE）技术——COUPE已具备量产能力，采用SoIC - X封装工艺，实现电信号与光信号高效转化 [5] - 2025年推出采用COUPE技术的1.6T带宽可插拔光模块，2026年实现CPO与交换机芯片高度集成，CPO方案预计功耗降低50%、延迟降低90% [5] - 计划将COUPE技术集成到CoWoS封装技术中，与先进芯片更紧密集成 [5] 英伟达 - 最新产品线路图显示，3Q25推出CPO版本的Quantum 3400 X800 IB交换机，26年推出CPO版本的Spectrum4 Ultra X800以太网交换机 [6] - IB交换机有144个MPO光接口（单通道800G），支持36个3.2T CPO，内部有4个28.8T的交换芯片（总共115.2T交换能力），芯片间采用多平面技术 [6] 博通 - 2024年OFC上展示带有CPO的51.2T交换机系统，配备8个单独光引擎，每个光引擎速率为6.4T（每引擎支持64个100Gbps的FR4接口） [6] - 光引擎由光子集成电路（PIC）与CMOS电子集成电路（EIC）键合而成，每个光引擎内集成约1000个光学组件 [6] - 使用Bailly CPO后，光学互连功耗显著降低，比传统可插拔方案最多节约约70%功耗，51T交换机箱使用CPO方案总功耗为1334瓦，相比Pluggable LPO方案节省约271W，与带DSP的可插拔模块方案相比节约超600W [7] - 扩展至包含32k个GPU的集群规模，使用Bailly CPO技术整体功耗节约超1MW [8]