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光芯片封装技术的未来趋势从CPO到OIO的演进.docx
资料介绍
光芯片封装技术的未来趋势从CPO到OIO的演进
引言
光芯片封装技术正从传统的可插拔光模块向共封装光学（CPO）和光学I/O（OIO）方向演进，将光引擎与电芯片的集成度推向新的高度。2026年，CPO技术已进入全面生产阶段，英伟达已向部分合作伙伴交付CPO交换机。OIO技术正在研发中，预计2027年至2028年实现商业化。光芯片封装技术的未来趋势是光引擎与电芯片的深度融合，从板级可插拔模块向芯片级封装和片上光互连方向发展。
CPO技术
共封装光学
CPO将光引擎与交换芯片或AI加速器芯片封装在同一基板上，显著缩短了光引擎与芯片之间的电互连距离。CPO的带宽密度可达传统可插拔光模块的10倍以上，功耗降低50%以上。
CPO是光芯片封装技术的重要发展方向，在AI数据中心中，CPO将光引擎与交换芯片直接封装，消除了可插拔光模块的接口损耗和功耗，使光互联的带宽密度和能效比显著提升。2026年，CPO已进入全面生产阶段，2029年CPO光引擎端口出货预计突破千万级别。
CPO封装结构
CPO封装将硅光引擎、激光器模块和光纤阵列与交换芯片集成在同一封装基板上，通过倒装焊或嵌入式封装实现互连。
OIO技术
光学I/O
光学I/O（OIO）技术将光收发器直接集成在计算芯片的封装内，实现芯片间的高带宽光互连。OIO的带宽密度可达传统电I/O的10倍以上，功耗降低50%以上。
封装技术挑战
热管理
CPO和OIO中光引擎与高功耗芯片共封装，多个热源在狭小空间内叠加，散热挑战更为严峻。
测试与维修
CPO中光引擎与芯片封装在一起后，单个组件的故障可能导致整个模块报废，对良率和可靠性提出了更高的要求。
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