行业与公司 * 行业:协同封装光学(CPO)技术、先进封装、高速网络设备(交换机)[1] * 核心公司:英伟达(NVIDIA)[1][3] * 供应链相关公司:台积电(TSMC,2330 TT)、天孚通信(300394 CH)、康宁(Corning,GLW US)、千住(Senko)、富士康精密(Fabrinet,FN US)、安靠(Amkor,AMKR US)、景硕(Unimicron,3037 TT)、T&S Communications(300570 CH)、Lumentum(LITE US)[35][36] 核心观点与论据 * 英伟达CPO产品路线图:公司首款量产CPO产品并非CPO机架系统,而是计划于2025年第三季度开始量产的Quantum 3400 X800 InfiniBand交换机的CPO版本[8][11]。其传统可插拔光模块版本将于2024年底量产[10]。后续计划在2026年推出Spectrum 5 X800以太网交换机的CPO版本[11][12]。 * CPO技术驱动因素:随着SerDes速率提升,传统可插拔光模块方案因铜通道和传输距离导致信号损耗增加[4]。CPO通过将光引擎与计算/交换芯片封装在一起,减少损耗、节省空间并提高集成密度[4][5][29]。 * 首款CPO交换机产品细节: * 产品型号:Quantum 3400 X800 IB 交换机(代号:Taipan)的CPO版本[11][18]。 * 关键规格:4U高度,144个800G MPO端口,总交换容量115.2T,采用全液冷系统[14][15][18]。 * 内部架构:采用四个28.8T交换芯片(代号:Gigoran),每个芯片采用Chiplet设计(由6个小芯片组成),整个封装尺寸为120mm x 120mm[18][19][20]。采用多平面拓扑架构,数据由CX8网卡分割后经四个独立交换平面处理,无需芯片间直接通信[21][22][23][24]。 * 光学集成:每个28.8T交换芯片周围布置18个1.6T光引擎(代号:Sagitta),通过光纤阵列单元(FAU)连接光纤[18][19][20]。共使用72个1.6T光引擎和72个16通道FAU[32][36]。 * 外部光源:面板配备18个外置可插拔激光光源模块(ELS),内含连续波激光芯片[14][15][38]。 * 技术演进方向:当前CPO方案将交换芯片和光引擎封装在同一基板上;下一代计划将两者置于同一中介板上,实现晶圆级CPO(CoW)[25][27]。 * 关键组件供应商与内容价值估算(以单台Quantum 3400 CPO交换机计): * 交换芯片:4个28.8T芯片,单价约$3,000,总计$12,000[36]。 * 光引擎:72个1.6T光引擎,单价约$500,总计$36,000[36]。封装由Fabrinet负责[35]。 * FAU(光纤阵列单元):72个16通道FAU,单价约$50,总计$3,600[36]。初期装配由天孚通信负责[35]。 * MPO连接器与光纤:144套,单价约$50,总计$7,200[36]。由康宁独家供应,T&S Communications分包[36]。 * Shuffle Box(光纤重排盒):16插槽大型分光箱,价值约$3,000[36][38]。由T&S Communications独家供应[36]。 * ELS模块:18个,单价约$1,000,总计$18,000[38]。模块组装由Fabrinet和ONET负责[36]。 * CW激光芯片:每个ELS模块使用8颗300mW CWDFB芯片,单价约$30,单台交换机芯片总价值$4,320[38]。由Lumentum独家供应[36]。 * 封装与基板:EIC和PIC封装采用混合键合工艺,由台积电独家完成[35];交换机芯片+光引擎封装初期由安靠负责,后续转由台积电负责;封装基板由景硕独家供应[36]。 其他重要信息 * 市场误解澄清:需注意英伟达即将发布的首款CPO产品是交换机,而非更受期待的CPO机架系统[8]。 * 产品开发状态:Quantum 3400 X800 IB交换机的CPO版本开发始于2023年底,并已向客户演示,市场推出确定性较高[11]。 * 供应链动态:不同产品线(InfiniBand vs. 以太网交换机)的供应商存在差异,例如FAU和光引擎插座,在Spectrum 5/6以太网交换机上将引入康宁和千住作为供应商[35]。
同封光学CPO英伟达的下一个重要突破 --- Co-Packaged Optics CPO The Next Big Thing for Nvidia