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CPO共封装光学AI数据中心光电互连革命.docx
资料介绍
CPO共封装光学：AI数据中心的光电互连革命
摘要
CPO（Co-packaged Optics，共封装光学）是将光引擎直接集成进芯片封装内部的技术，使光电转换单元贴近算力芯片，取消长距离铜互连。与传统可插拔光模块方案相比，CPO可将系统光电互连功耗降低70%，带宽密度翻倍，是AI数据中心网络侧唯一确定性升级方向。2026年被行业公认为CPO量产拐点元年——台积电COUPE光子引擎平台全面量产，英伟达下一代Rubin交换机全面CPO化，博通数据中心交换芯片全面切换CPO路线。本文从技术原理、架构演进、产业化进展与产业链协同等维度，系统分析CPO技术的革命性意义。
一、引言：铜互连的瓶颈
传统数据中心网络中，交换机与光模块之间通过铜互连传输信号。随着AI算力集群规模扩大和网络速率提升，铜互连面临以下瓶颈：
1. 功耗占比过高：铜互连功耗占系统总功耗的60%以上，且随速率提升而增加
2. 带宽密度不足：铜互连的带宽密度有限，难以满足800G/1.6T/3.2T的速率需求
3. 传输距离受限：铜互连的有效传输距离随速率升高而缩短，64GT/s时有效距离仅数厘米
4. 信号完整性挑战：高频信号在铜线中的损耗和串扰问题日益严重
CPO通过将光引擎集成到封装内部，用光互连替代铜互连，从根本上解决了上述问题。
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| CPO共封装光学AI数据中心光电互连革命.docx | 39K |
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