CPO(Co-packaged optics,光电共封装技术)的核心区别在于将光引擎与交换芯片共同封装在同一个插槽上,使光引擎尽量靠近网络交换芯片,而传统可插拔光模块则需要通过 SerDes 通道连接交换芯片。这一封装方式的变革,带来的是功耗更低、带宽更大的性能优势,被视作光模块连接方式的一种划时代变革。
两种技术路线的本质差异
传统可插拔光模块(如 QSFP-DD、OSFP 等)的连接方式始终没有摆脱“可插拔”的范畴:光纤先插在光模块上,再通过 SerDes 通道将信号送到网络交换芯片。而 CPO 将交换芯片和光引擎共同装配在同一个插槽上,形成芯片和模组的共封装,让光引擎尽量靠近网络交换芯片,缩短了电信号传输路径。
| 对比维度 | 传统可插拔光模块 | CPO(光电共封装) |
|---|---|---|
| 封装方式 | 可插拔,独立于交换芯片 | 光引擎与交换芯片共封装 |
| 信号路径 | 经 SerDes 通道传输 | 光引擎贴近交换芯片,路径更短 |
| 功耗与带宽 | 传统方案 | 功耗更低、带宽更大 |
| 可维护性 | 可独立插拔更换 | 共封装后维护与测试难度更高 |
光引擎是光模块的一种进化形态,主要是在光芯片封装基础上,集成精密微光学组件、精密机械组件等各类光器件,来代替传统的光模块,实现光信号的传输与接收功能。
技术壁垒与产业链分工
CPO 在带宽密度要求大幅提升、单通道速率超过 100Gbps 之后,相比传统可插拔光模块在成本效益上更具优势,是实现高速率、大带宽、低功耗网络的必经之路。但共封装也带来了良率、散热、测试维护等方面的技术挑战,对封装工艺和可靠性验证提出了更高要求。
在产业链分工上,海外网络设备龙头与芯片龙头(如思科、博通、英特尔等)均有前瞻性布局,其中博通已推出 51.2T 的 CPO 交换机。国内厂商因缺乏高速率交换机芯片,主要角色是为海外网络设备龙头供应光引擎,代表厂商包括天孚通信、联特科技和博创科技。
常见问题
CPO 会完全取代传统可插拔光模块吗?
短期内不会。CPO 技术目前才刚刚起步,预计从 800G 和 1.6T 端口开始商用,之后两年规模上量。传统可插拔光模块在现有数据中心中存量巨大,且具备独立更换、维护便利的优势。两条技术路线在相当长一段时间内会并行存在,CPO 更多是在高速率、大带宽场景下逐步渗透。
CPO 的核心技术壁垒在哪里?
主要在于共封装带来的良率、散热和测试维护难题。光引擎与交换芯片封装在一起后,一旦光引擎出现问题,维护和更换的复杂度远高于可插拔方案。此外,光引擎的可靠性测试、高密度光电连接的工艺设计,以及各类光学元件与电芯片的共封装工艺,都是决定量产能力的关键环节。
国内厂商在 CPO 产业链中扮演什么角色?
国内厂商主要供应光引擎。其中天孚通信在 CPO 光引擎方面进展最快,产品已从小批量转入批量生产,并与思科等网络设备龙头合作,正在做可靠性测试;联特科技已完成高密度光电连接的产品设计,进度相对落后,有望成为天孚通信之后的二供;博创科技在硅光方面持续布局,CPO 产品经过多年研发,目前处于送样阶段。