11/04/2024，光纖在線訊，最近，在AI算力驅(qū)動(dòng)下，NVIDIA又掀起了一股CPO的熱潮。對(duì)于這一項(xiàng)事關(guān)國(guó)內(nèi)廣大光模塊廠商前途命運(yùn)的技術(shù)變革，光纖在線的產(chǎn)業(yè)顧問(wèn)，國(guó)內(nèi)光子芯片技術(shù)的倡導(dǎo)者——周炆杰博士談了他對(duì)CPO內(nèi)在邏輯的看法，以供產(chǎn)業(yè)界及相關(guān)投資者參考。 

一、CPO對(duì)光模塊廠商的影響 
      根據(jù)IEEE的定義，CPO（Co-Packaged Optics，共封裝光學(xué)元件）是指將光收發(fā)芯片組與電交換芯片共同封裝在同一材料基底的技術(shù)。與光模塊相比，CPO省去了OSA（光學(xué)子組件）、模塊這兩級(jí)的封裝形式，因而必然會(huì)提升光互聯(lián)及交換系統(tǒng)的性能，同時(shí)又能大幅度降低成本、減小尺寸、降低熱功耗。因此，CPO取代光模塊是大勢(shì)所趨，問(wèn)題僅僅是市場(chǎng)滲透的節(jié)奏和時(shí)間。 

      CPO的市場(chǎng)滲透節(jié)奏取決于商業(yè)及技術(shù)兩方面因素。之前IBM、Intel、Broadcom、Cisco所推出的CPO主要還是面向于數(shù)據(jù)中心應(yīng)用場(chǎng)景，而現(xiàn)在NVIDIA聯(lián)合TSMC所推出的CPO則是直擊AI算力中光互聯(lián)之痛點(diǎn)。因此，NVIDIA的加入將大力加速CPO在AI中的商用進(jìn)程。 

      另外，有可能促使CPO發(fā)展的技術(shù)因素來(lái)自于3.2Tbps。對(duì)于單波200G 500m的主流應(yīng)用，調(diào)制器材料類型成為技術(shù)焦點(diǎn)。硅基性能難以滿足，磷化銦又因低良率而使成本上升，于是，薄膜鈮酸鋰（TFLN）成為了首選。然而，為了充分發(fā)揮性能優(yōu)勢(shì)，TFLN芯片更適合于非彎曲折疊的直波導(dǎo)設(shè)計(jì)，這就意味著當(dāng)前的QSFP系列封裝尺寸就成為了障礙，因此，采用CPO將會(huì)有更加靈活的設(shè)計(jì)空間。 

      CPO取代光模塊將是漸進(jìn)式的。在此過(guò)程中，因規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，國(guó)內(nèi)首當(dāng)其沖會(huì)受到影響的應(yīng)該是頭部光模塊廠商。 

二、CPO與異質(zhì)集成、單質(zhì)集成 
      在半導(dǎo)體行業(yè)，一般來(lái)說(shuō)，晶圓級(jí)功能合并稱為集成，而芯片（組）之間稱為封裝。CPO是一種封裝技術(shù)，而單質(zhì)或異質(zhì)集成指的是在同一片晶圓或是多個(gè)晶圓上實(shí)現(xiàn)光收發(fā)元件的功能合并。 

      從技術(shù)難度上比較，CPO比異質(zhì)、單質(zhì)集成更容易、更早實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。因此，CPO將會(huì)利用先發(fā)時(shí)間的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)阻礙這兩種集成技術(shù)的發(fā)展。 

三、CPO=China Photonics Opportunity? 
      從上述分析可知，目前以美國(guó)公司主導(dǎo)的CPO技術(shù)的確對(duì)于中國(guó)的光子芯片戰(zhàn)略具有相當(dāng)大的威脅。一方面，CPO將很快使得中國(guó)眾多光模塊廠商失去市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，從而讓光子產(chǎn)業(yè)的高端制造中心回歸美國(guó)。另一方面，CPO又將使得國(guó)內(nèi)投以重資、本想彎道超車的異質(zhì)或單質(zhì)集成技術(shù)成果將被嚴(yán)重拖緩，甚至在市場(chǎng)上喪失時(shí)間窗口。 

      有沒(méi)有可能尋找一種擺脫即將又被CPO“卡脖子”的技術(shù)方案呢？周博士的答案是什么呢？對(duì)此感興趣的朋友可以聯(lián)系光纖在線。 

      周博士在國(guó)內(nèi)首創(chuàng)提出了SSIP（Silicon Substrate Interposer Photonics，硅基插件光子）集成技術(shù)。它是一種比CPO集成度更高、晶圓級(jí)的光電元件集成平臺(tái)，不僅性能上可與CPO相媲美，而且，成本、工藝成熟度更勝出CPO一籌。