什么是CPO?
CPO全稱為Co-PackagedOptics,即共封裝光學或光電共封裝,是一種創新的光互連架構,將高速光引擎/光模塊與交換芯片(SwitchASIC)或大規模AI計算芯片通過2.5D/3D先進封裝技術集成在在同一封裝基板或同一機箱內,其核心邏輯是實現“電短光長”的高效互連——將高速電信號傳輸限制在毫米級的近距離范圍內,中遠距離傳輸則交由光纖完成,旨在從根源上解決傳統可插拔光模塊存在的功耗高、信號損耗大、帶寬受限等痛點。
以上描述略顯晦澀,下面我用幾句通俗易懂的大白話來說一下什么是CPO。
想象一下,在一個數據中心的大機房(服務器)里,有兩大核心部件:
芯片:相當于一個算力超強的「超級工人」,負責瘋狂地計算和處理信息,速度極快,耗電量也大。
光模塊:負責接收電信號并將其轉換成光信號,然后通過光纖發送出去。
傳統方式中,這兩個部件是分開的。即:
“芯片”這個「超級工人」在一個盒子里,計算完電信號后,需要通過厘米級的“電線”(PCB電路板上的金屬走線)把勞動成果(即電信號)發送給“光模塊”,“光模塊”好似快遞站,這段“電線”你可以想象成一段“去快遞站的路線”。
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然后光模塊在另一個盒子里,收到電信號后,再轉換成光信號從光纖發走。
那問題來了!
現在AI行業最大的痛點,不是芯片這個「超級工人」不夠努力,而是物流太慢了。別看芯片和光模塊之間這段電路僅厘米級,但對芯片來說,就像人跑到很遠的快遞站送快遞,電信號在“電線”這條路上速度有上限,而且跑得越遠、越快,阻力就越大,需要額外“加油”(耗電)來驅動。
另外,兩個獨立的盒子,連接線也多,占用了服務器里寶貴的空間。
共封裝光學:讓工人和快遞站“同住一個屋檐下”
既然距離沒有產生美,那就用簡單的思路,不再讓“工人”和“快遞站”分居。我們把“光模塊”(快遞站),直接搬到距離芯片(工人)最近最近的地方——甚至就放在承載“GPU芯片”的同一個基板上。
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這下好了,電信號只需要在這個“合并的快遞箱”內部,走極短的距離,工人轉身就能把物料遞給快遞站,不用跑遠路,中間那段又慢又費電的“物流路線”被大大縮短甚至繞開了,從根上解決了電信號傳輸的損耗、延遲問題。
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所以,共封裝光學,就是把負責光電轉換的“模塊”和計算芯片“緊緊挨著”封裝在一起,縮短通信距離,從而實現速度更快、更省電、更緊湊的數據通信。
它被稱為重新定義芯片間的“高速通道”,是未來超高速數據中心和人工智能計算的“高速公路”基石技術之一。
參考來源:海涵財經、半導體行業觀察
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