行业与公司 - 行业:光电共封装(CPO)技术、光通信、数据中心、交换机 - 公司:博通、英伟达、英特尔、格罗方德、PSP、台积电、天河新易盛、中兴 核心观点与论据 1. CPO 技术的来源与发展 - CPO 技术源于解决高速光通信中的功耗问题,特别是 DSP 模块引起的功耗问题[2] - 博通等芯片厂商从三年前开始研发 CPO 技术,目前逐步走向成熟,但仍面临良率低和热管理挑战[2] - 台积电预测 2025 年 CPO 技术将实现规模化量产,并进一步优化成本[2][3] 2. CPO 技术的现状与挑战 - 博通、英伟达、英特尔等公司已推出 CPO 原型方案,分为 2.5D 和 3D 结构[3][4] - 2.5D 结构良率高但体积大,3D 结构紧凑但技术尚不成熟[4] - 主要挑战包括良率低、热管理、3D 结构穿孔工艺不成熟等[5] 3. CPO 技术的未来前景 - 台积电预测 2025 年 CPO 技术将实现规模化量产,成为主流交换机高速互联解决方案[6] - 2026 年随着良率提升和成本下降(约 30%),CPO 渗透率将超过 30%,甚至达到 50%[3][9][10] 4. 英伟达的技术支持与挑战 - 英伟达基于 GPU 架构支持 CPO,但面临 3D 堆叠良率低挑战,预计 2026 年技术成熟[7] 5. 国内企业的进展 - 国内企业在 CPU 光引擎设计方面有所进展,但与国外仍有差距[8] - 国内服务器目前以可插拔光模块为主,但 2025 年第二季度后,CPO 将成为 1.6T 以上高带宽交换机主流趋势[11] 6. CPU 交换机的市场预期 - 2023 年 CPU 交换机出货量较低,预计 2026 年渗透率将超过 30%,甚至达到 50%[9][10] - 台积电认为 80%左右的良率是实现 CPU 大规模推广的重要条件,预计 2026 年良率提升至 80%,成本下降 30%[16] 7. 光模块与铜连接的替代关系 - 光模块与铜连接存在替代关系,CPO 方式显著降低功耗,未来高带宽需求下将逐渐取代传统铜连接方式[12] 8. 短距离与长距离连接中的竞争关系 - 铜缆在短距离内有一定优势,但高带宽需求下光纤互联逐渐成为主流[13] 9. GPU 对交换机内 PCB 用量和价格的影响 - GPU 介入使得交换机体积大幅缩减,减少 PCB 用量[14] 10. CPU 交换机的维护成本 - CPU 交换机初期维修成本较高,但随着技术成熟和故障率降低,整体生命周期内的维护成本可能会低于传统光模块交换机[19] 11. CPU 产品的故障率 - 目前 CPU 交换机故障率相对较高,但预计到 2026 年将降至 1%以下[20] 12. 海外厂商的应用情况 - 博通、英伟达等海外厂商广泛应用先进的芯片封装与集成技术,采用 C 波段或下一代 400G 波段集成光源[21] 13. 光引擎光芯片和电芯片的作用 - 光引擎光芯片负责高速高带宽信号传输,电芯片负责电源管理,确保系统低功耗运行[22] 14. 现代交换机与传统交换机的区别 - 现代 CPU 形式的交换机采用紧凑型光纤阵列,减少体积和功耗[23] 15. 国内 CPU 交换机的发展现状 - 国内 CPU 交换机发展处于早期阶段,更多集中在攻克核心技术,有望逐步缩小与国际厂商的差距[24] 其他重要内容 - 台积电认为 80%左右的良率是实现 CPU 大规模推广的重要条件[16] - 国内企业凭借制造技术和成本优势,有望逐步缩小与国际厂商的差距[24] - 2025 年第二季度后,CPO 将成为 1.6T 以上高带宽交换机主流趋势[11]
聊聊算力前沿技术系列一-CPO那些事
2025-01-17 15:41