11/04/2024，光纖在線訊，最近，在AI算力驅動下，NVIDIA又掀起了一股CPO的熱潮。對于這一項事關國內(nèi)廣大光模塊廠商前途命運的技術變革，光纖在線的產(chǎn)業(yè)顧問，國內(nèi)光子芯片技術的倡導者——周炆杰博士談了他對CPO內(nèi)在邏輯的看法，以供產(chǎn)業(yè)界及相關投資者參考。 

一、CPO對光模塊廠商的影響 
      根據(jù)IEEE的定義，CPO（Co-Packaged Optics，共封裝光學元件）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。與光模塊相比，CPO省去了OSA（光學子組件）、模塊這兩級的封裝形式，因而必然會提升光互聯(lián)及交換系統(tǒng)的性能，同時又能大幅度降低成本、減小尺寸、降低熱功耗。因此，CPO取代光模塊是大勢所趨，問題僅僅是市場滲透的節(jié)奏和時間。 

      CPO的市場滲透節(jié)奏取決于商業(yè)及技術兩方面因素。之前IBM、Intel、Broadcom、Cisco所推出的CPO主要還是面向于數(shù)據(jù)中心應用場景，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。因此，NVIDIA的加入將大力加速CPO在AI中的商用進程。 

      另外，有可能促使CPO發(fā)展的技術因素來自于3.2Tbps。對于單波200G 500m的主流應用，調制器材料類型成為技術焦點。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，TFLN芯片更適合于非彎曲折疊的直波導設計，這就意味著當前的QSFP系列封裝尺寸就成為了障礙，因此，采用CPO將會有更加靈活的設計空間。 

      CPO取代光模塊將是漸進式的。在此過程中，因規(guī)模經(jīng)濟效應，國內(nèi)首當其沖會受到影響的應該是頭部光模塊廠商。 

二、CPO與異質集成、單質集成 
      在半導體行業(yè)，一般來說，晶圓級功能合并稱為集成，而芯片（組）之間稱為封裝。CPO是一種封裝技術，而單質或異質集成指的是在同一片晶圓或是多個晶圓上實現(xiàn)光收發(fā)元件的功能合并。 

      從技術難度上比較，CPO比異質、單質集成更容易、更早實現(xiàn)商業(yè)化。因此，CPO將會利用先發(fā)時間的市場優(yōu)勢阻礙這兩種集成技術的發(fā)展。 

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

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

      周博士在國內(nèi)首創(chuàng)提出了SSIP（Silicon Substrate Interposer Photonics，硅基插件光子）集成技術。它是一種比CPO集成度更高、晶圓級的光電元件集成平臺，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。