共封装光学CPONVIDIA 的下一个大事2 --- 1 Co-Packaged Optics CPO The Next Big Thing for NVIDIA 2
英伟达英伟达(US:NVDA)2026-02-04 10:27

涉及的行业与公司 * 行业:人工智能(AI)硬件、数据中心、光通信(共封装光学/CPO)、半导体制造与测试[1][4][5] * 核心公司:英伟达(NVIDIA)[1][4][5] * 供应链/受益公司:LOTES(3533 TT)、泰瑞达(Teradyne, TER US)、FiconTEC、Mipox(5381 JP)、精工技研(Seikoh Giken, 6834 JP)[26][36][55] 核心观点与论据 * 英伟达的CPO技术路线图:公司的终极愿景是构建全光互连(OIO)的AI服务器机架,但采取渐进式路径[7][9] * 第一步:去年已为Scale-Out网络推出CPO交换机[9] * 第二步:在Scale-Up网络的NVSwitch托盘中采用CPO交换机(即本文重点)[9] * 第三步:在GPGPU芯片上采用CPO封装,最终实现OIO机架[9] * Rubin Ultra机架的CPO设计方案:采用NVL72 × 2配置,两个相邻机柜的NVSwitch托盘通过CPO和光纤互连,形成包含144块GPGPU卡(576个GPU die)的机架[13][14] * 每张Rubin Ultra GPU卡带宽为28.8 Tb/s(单向),整机架总带宽为4147.2 Tb/s[17] * CPO NVSwitch芯片是Quantum X800的修改版,每颗芯片与4.5个3.2T光引擎共封装,单芯片交换能力为14.4T[15][16] * NVSwitch托盘间通信采用2:1汇聚比,整个Rubin Ultra机架需要144颗CPO NVSwitch芯片、24个NVSwitch托盘和648个光引擎(仅Scale-Up部分)[17] * 后端Scale-Out网络也将采用CPO,每个计算托盘中的CX10网卡与一个3.2T光引擎共封装,整机架有144个此类CPO CX10 NIC[18][19] * CPO版Rubin Ultra机架中,光引擎与GPGPU的比率为5.5:1(648 + 144)/144[19][20] * CPO方案的可选性与挑战:正交背板方案和CPO方案均为2027年Rubin Ultra机架的可选方案,最终选择取决于供应链就绪度和生产良率[21][22] * 正交背板方案存在制造良率低、装配难度高的问题[21] * CPO方案装配难度较低,但存在生产良率低的挑战[21] * CPO的可维护性创新:为应对CPO光引擎故障需更换整个交换机芯片的挑战,英伟达在Quantum X800及未来的CPO NVSwitch芯片中采用了可拆卸的Chiplet设计[27][29][34] * 每个交换机芯片由6个可拆卸的Bantha小芯片组成,每个Bantha连接3个Sagitta光引擎[29][30] * 每个光引擎下方安装插座,故障时可快速更换,该插座由LOTES独家供应[34] 关键供应链受益方与市场影响 * LOTES(插座供应商): * 独家供应CPO NVSwitch芯片中光引擎的可拆卸插座[34] * 假设插座ASP为5-10美元,Rubin Ultra在2027/2028年产量分别为200万/600万台,光引擎与GPU比例为5.5:1,则估算可带来: * 2027年额外营收8250万美元(占去年总营收8%)[35] * 2028年额外营收2.475亿美元(占去年总营收25%)[35] * 泰瑞达与FiconTEC(测试设备供应商): * 泰瑞达的Ultra FLEX Plus测试仪与FiconTEC的探针台组合是唯一通过英伟达CPO测试平台认证的解决方案[37][38] * FiconTEC提供目前市场唯一的双面晶圆测试解决方案,能同时对垂直堆叠的EIC和PIC进行电学和光学测试,并具备高精度对准(5纳米步进)、高重复性、PWB技术、激光微调与在线清洁等核心技术优势[42][44][45][46][47][48][49][50] * 台积电并未因FiconTEC被中资收购而将其剔除供应商名单,通过将关键测试算法交由泰瑞达设备执行来规避风险[40][41] * 组合系统ASP约500万美元(测试仪与探针台各占一半),单台年测试约5万个光引擎[51] * 基于同样假设,估算CPO Rubin Ultra机架可为泰瑞达带来: * 2027年额外营收11亿美元(占去年总营收35%)[51][52] * 2028年额外营收18亿美元(假设ASP降至400万美元,占去年总营收57%)[51][52] * 泰瑞达也是特斯拉AI5和AI6芯片的独家测试设备供应商,该业务可能成为其2027-2028年的另一增长引擎[53][54] * Mipox与精工技研(光纤抛光材料与设备供应商): * CPO版Rubin Ultra在Scale-Up网络采用光纤连接,将创造高速光纤套管(MT Ferrule)及相关设备/材料的新增量市场[70][71] * Mipox:全球最大高速光纤套管抛光膜制造商,约占60%全球市场份额,其光纤产品收入过去三年保持稳定上升趋势[61][65] * 精工技研:全球最大光纤套管抛光机及抛光后端面检测机制造商,两类设备各占约60%全球市场份额,其新订单金额过去三年保持快速上升趋势[61][63] * 光纤套管数量约为光模块数量的3倍[63] * Mipox其他业务(涂覆与分切服务)业绩已触底,预计未来不再对整体财务产生额外负面影响[67]