CPO现状与预期

（来源：君实财经）

转发研究供参考/不构成投资建议

前面我们有说过，上周lightcounting举办了一个线上研讨会讨论CPO的进展。这不，相关的研讨内容来了。

篇幅稍微有点长，省流版直接拉到底下有总结。

CPO 的开发活动目前处于历史最高水平，预计2027 年将实现大规模部署。LPO的部署也已启动，明年将部署数百万个 LPO（将LRO模块纳入了 LPO 预测中）。重定时可插拔模块不会消失——从 2025 年到 2030 年，800G 及更高速度光模块的出货量将增长两倍。

LightCounting 在去年年底上调了对CPO 的预测，以考虑未来在扩展网络中的应用。目前，Broadcom和Nvidia已将CPO 应用于面向扩展网络的以太网和 InfiniBand 交换机。预计Nvidia将在其未来版本的NVLink 交换机中使用 CPO。

Broadcom最近发布了专为扩展网络设计的Tomahawk Ultra 交换机，预计很快会在该产品上看到 CPO。这是一款每通道100G 的交换机——这是Broadcom成熟的 CPO 设计。

成熟供应商

Broadcom 的Anand Ramaswamy 介绍了 CPO 的最新数据。截至2025 年 7 月 7 日，CPO 已累计完成超过86,000 小时的 HTOL 压力测试。测试涵盖 10 个机架单元和13 个配备大量 CPO 端口的夹层卡 (Mezz)。该测试数据相当于800G CPO 端口 550 万小时的运行时间。测试还显示出“FEC tails”性能极其稳定，在1,200 小时内未出现链路抖动。该指标通常不用于表征可插拔光器件的性能，但对于扩展网络中的连接性至关重要。图 3 显示了博通CPO 性能的摘要，表明在一系列参数范围内均具有较大的裕度。功耗也非常稳定，在 35°C的温度下，每个端口 5.5W。

Coherent 这边的观点：CPO 和可插拔收发器分别面向两个市场，它们的需求截然不同，如图4 所示。高性能插座可以弥补需求差距，为 CPO 和共封装铜缆(CPC) 连接提供选择，从而支持可插拔光学器件。

Broadcom 和 Nvidia 目前采用的CPO 设计采用非插拔式（焊接式）CPO 引擎，以减少交换机ASIC 和 CPO 之间的电气损耗。可插拔式 CPO 必须应对额外的 1 dB 损耗，但这将为CPO 市场带来竞争，模仿当前可插拔收发器的生态系统。包括 Meta 和微软在内的主要客户都倡导创建这样的生态系统，领先的CPO 供应商接受这一生态系统作为大规模部署的必要条件只是时间问题。

Lumentum展示了用于CPO 外部激光源 (ELS) 的高功率连续波激光器的性能数据，如图 6 所示。该高功率激光器芯片的设计基于Lumentum 公司数十年来在 EDFA 中使用的高功率激光器方面的创新。

Alfalume 公司的 Alexey Kovsh 分享了量子点 (QD) 激光器的最新成果——量子点激光器是所有领先激光器供应商（包括Lumentum）都在使用的量子阱激光器的潜在替代品。除了更高的可靠性外，QD 激光器在高温下的性能也得到了提升，如图7 所示。

Senko讨论了光纤与 CPO的连接，如图 8 所示。其中最关键的是可拆卸的光纤到芯片连接器，例如 MPC36。图9 展示了 Senko 使用金属光具座技术开发的 MPC 型连接器的设计。

Luxtera 十多年前首次采用了通过平面光栅的垂直耦合技术。该技术最初被纳入台积电与Luxtera 合作开发的 COUPE 中，之后又被许多其他合作伙伴采用。它与台积电用于多芯片模块的 CoWoS 工艺兼容。

光栅耦合器的一个重要限制是波长敏感性。它适用于 DR4 型光学器件，但FR4 光学引擎则采用边缘耦合。

Poet Technologies讨论了其公司的晶圆级集成和封装解决方案。图10 展示了他们使用激光器、透镜、隔离器和光纤阵列进行边缘耦合的方法，以最大限度地减少所需的主动对准步骤。

Scintil Photonics 介绍了该公司在隔离器上硅(SOI) 晶圆上异质集成 InP 芯片的独特方法，如图 11 所示。在采用该方法实现的众多解决方案中，该公司目前提供支持CPO 的外部激光源的多波长 DFB 激光器阵列。

Avicena 展示了如图12 所示的产品路线图。该公司的二维 Micro-LED 阵列可支持高速AOC、板载和可插拔连接，以实现扩展网络。这些解决方案需要使用gearbox来复用多个低速（<10Gbps）LED连接，以实现每通道 200G 的信令传输。尽管gearbox需要额外的功率，但Avicena 的解决方案能够提供 5pJ/bit 的功率效率，这得益于极低功耗的 Micro-LED。

Nubis Communications 开发的产品也依赖于二维阵列互连，但与Avicena 的方法不同，这些产品基于高速硅光子技术，无需使用gearbox。图13 展示了二维阵列电互连和光互连的优势。

Celestial AI 和LightMatter 是目前业内最雄心勃勃、资金最雄厚的初创公司。两家公司都瞄准了更先进的 CPO 版本——远远领先于博通、英伟达和其他新兴供应商目前提供的解决方案，即图14 中的第二代 CPO。第四代 CPO 不是将光学引擎放置在ASIC 周围，而是将光学互连放置在 ASIC 下方。

采用这种方法将与当前的 chiplet 封装技术（例如台积电开发的 CoWoS）截然不同。LightCounting认为，这将成为第四代 CPO 应用的主要障碍，但趁着投资者愿意投资，尽早开始开发并尽可能多地筹集资金永远不会太早。

图15 展示了 Celestial Ai 开发的光子结构链路，与 LightMatter 提出的概念类似，光芯片位于ASIC 下方，实现芯片die/die或die/chiplet的连接。

报告的最后lightcounting把篇幅留给了Broadcom最近发布的 Tomahawk Ultra。下面来看最终的总结版：

$中际旭创(SZ300308)$ $新易盛(SZ300502)$ $Coherent(COHR)$

作者：美貌富婆爱上我