CPO現狀與預期

（來源：君實財經）

轉發研究供參考/不構成投資建議

前面我們有説過，上周lightcounting舉辦了一個線上研討會討論CPO的進展。這不，相關的研討內容來了。

篇幅稍微有點長，省流版直接拉到底下有總結。

CPO 的開發活動目前處於歷史最高水平，預計2027 年將實現大規模部署。LPO的部署也已啟動，明年將部署數百萬個 LPO（將LRO模塊納入了 LPO 預測中）。重定時可插拔模塊不會消失——從 2025 年到 2030 年，800G 及更高速度光模塊的出貨量將增長兩倍。

LightCounting 在去年年底上調了對CPO 的預測，以考慮未來在擴展網絡中的應用。目前，Broadcom和Nvidia已將CPO 應用於面向擴展網絡的以太網和 InfiniBand 交換機。預計Nvidia將在其未來版本的NVLink 交換機中使用 CPO。

Broadcom最近發佈了專為擴展網絡設計的Tomahawk Ultra 交換機，預計很快會在該產品上看到 CPO。這是一款每通道100G 的交換機——這是Broadcom成熟的 CPO 設計。

成熟供應商

Broadcom 的Anand Ramaswamy 介紹了 CPO 的最新數據。截至2025 年 7 月 7 日，CPO 已累計完成超過86,000 小時的 HTOL 壓力測試。測試涵蓋 10 個機架單元和13 個配備大量 CPO 端口的夾層卡 (Mezz)。該測試數據相當於800G CPO 端口 550 萬小時的運行時間。測試還顯示出「FEC tails」性能極其穩定，在1,200 小時內未出現鏈路抖動。該指標通常不用於表徵可插拔光器件的性能，但對於擴展網絡中的連接性至關重要。圖 3 顯示了博通CPO 性能的摘要，表明在一系列參數範圍內均具有較大的裕度。功耗也非常穩定，在 35°C的温度下，每個端口 5.5W。

Coherent 這邊的觀點：CPO 和可插拔收發器分別面向兩個市場，它們的需求截然不同，如圖4 所示。高性能插座可以彌補需求差距，為 CPO 和共封裝銅纜(CPC) 連接提供選擇，從而支持可插拔光學器件。

Broadcom 和 Nvidia 目前採用的CPO 設計採用非插拔式（焊接式）CPO 引擎，以減少交換機ASIC 和 CPO 之間的電氣損耗。可插拔式 CPO 必須應對額外的 1 dB 損耗，但這將為CPO 市場帶來競爭，模仿當前可插拔收發器的生態系統。包括 Meta 和微軟在內的主要客户都倡導創建這樣的生態系統，領先的CPO 供應商接受這一生態系統作為大規模部署的必要條件只是時間問題。

Lumentum展示了用於CPO 外部激光源 (ELS) 的高功率連續波激光器的性能數據，如圖 6 所示。該高功率激光器芯片的設計基於Lumentum 公司數十年來在 EDFA 中使用的高功率激光器方面的創新。

Alfalume 公司的 Alexey Kovsh 分享了量子點 (QD) 激光器的最新成果——量子點激光器是所有領先激光器供應商（包括Lumentum）都在使用的量子阱激光器的潛在替代品。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，如圖7 所示。

Senko討論了光纖與 CPO的連接，如圖 8 所示。其中最關鍵的是可拆卸的光纖到芯片連接器，例如 MPC36。圖9 展示了 Senko 使用金屬光具座技術開發的 MPC 型連接器的設計。

Luxtera 十多年前首次採用了通過平面光柵的垂直耦合技術。該技術最初被納入臺積電與Luxtera 合作開發的 COUPE 中，之后又被許多其他合作伙伴採用。它與臺積電用於多芯片模塊的 CoWoS 工藝兼容。

光柵耦合器的一個重要限制是波長敏感性。它適用於 DR4 型光學器件，但FR4 光學引擎則採用邊緣耦合。

Poet Technologies討論了其公司的晶圓級集成和封裝解決方案。圖10 展示了他們使用激光器、透鏡、隔離器和光纖陣列進行邊緣耦合的方法，以最大限度地減少所需的主動對準步驟。

Scintil Photonics 介紹了該公司在隔離器上硅(SOI) 晶圓上異質集成 InP 芯片的獨特方法，如圖 11 所示。在採用該方法實現的眾多解決方案中，該公司目前提供支持CPO 的外部激光源的多波長 DFB 激光器陣列。

Avicena 展示瞭如圖12 所示的產品路線圖。該公司的二維 Micro-LED 陣列可支持高速AOC、板載和可插拔連接，以實現擴展網絡。這些解決方案需要使用gearbox來複用多個低速（<10Gbps）LED連接，以實現每通道 200G 的信令傳輸。儘管gearbox需要額外的功率，但Avicena 的解決方案能夠提供 5pJ/bit 的功率效率，這得益於極低功耗的 Micro-LED。

Nubis Communications 開發的產品也依賴於二維陣列互連，但與Avicena 的方法不同，這些產品基於高速硅光子技術，無需使用gearbox。圖13 展示了二維陣列電互連和光互連的優勢。

Celestial AI 和LightMatter 是目前業內最雄心勃勃、資金最雄厚的初創公司。兩家公司都瞄準了更先進的 CPO 版本——遠遠領先於博通、英偉達和其他新興供應商目前提供的解決方案，即圖14 中的第二代 CPO。第四代 CPO 不是將光學引擎放置在ASIC 周圍，而是將光學互連放置在 ASIC 下方。

採用這種方法將與當前的 chiplet 封裝技術（例如臺積電開發的 CoWoS）截然不同。LightCounting認為，這將成為第四代 CPO 應用的主要障礙，但趁着投資者願意投資，儘早開始開發並儘可能多地籌集資金永遠不會太早。

圖15 展示了 Celestial Ai 開發的光子結構鏈路，與 LightMatter 提出的概念類似，光芯片位於ASIC 下方，實現芯片die/die或die/chiplet的連接。

報告的最后lightcounting把篇幅留給了Broadcom最近發佈的 Tomahawk Ultra。下面來看最終的總結版：

$中際旭創(SZ300308)$ $新易盛(SZ300502)$ $Coherent(COHR)$

作者：美貌富婆愛上我