CPO 技术通过将光学引擎直接集成到计算或网络 ASIC 中，旨在解决传统收发器在 AI 工作负载下面临的带宽、功耗和可靠性挑战。CPO 可降低功耗和成本，并提供更高的带宽密度，从而提升 AI 集群的性能和效率。
CPO 的优势与挑战：
- 优势： 相比传统收发器，CPO 可显著降低功耗（高达 80%），并提高带宽密度，同时降低延迟。
- 挑战： CPO 面临封装复杂度高、制造难度大、可靠性和良率问题、热管理问题以及缺乏行业标准化等挑战。
CPO 的应用场景：
- 横向扩展网络： CPO 可为横向扩展网络提供更多选择，但 TCO、可靠性和设备供应商议价能力是主要考量因素。
- 纵向扩展网络： CPO 将成为纵向扩展网络带宽提升的主要驱动力，其 TAM 很可能由 scale-up 应用主导。
CPO 架构与技术：
- CPO 架构演进： 从铜缆到共封装铜缆，再到 DSP 光模块、LPO 和 CPO。
- 关键技术： 主机与光引擎封装、光纤及光纤耦合、激光光源与波分复用、调制器类型（MZM、MRM 和 EAM）以及带宽扩展方案（更多光纤、WDM 和更高阶调制）。
CPO 产品与公司：
- Nvidia： 推出 Quantum-X 和 Spectrum-X Photonics CPO 交换机，采用 TSMC COUPE 平台和 MRM 调制器。
- Broadcom： 提供 Humboldt 和 Bailly CPO 交换机，采用 SiGe EIC 和 FOWLP 封装工艺。
- Intel： 推出 CPO 路线图，计划采用先进封装和 3D 集成技术。
- 其他 CPO 公司： Ayar Labs、Nubis、Celestial AI、Lightmatter、Xscape Photonics、Ranovus 和 Scintil 等公司正在开发 CPO 解决方案。
CPO 供应链：
- 关键组件： 光引擎、外部激光源（ELS）、光纤耦合单元（FAU）、光纤整理盒、MPO 连接器、MT 插芯等。
- 主要供应商： TFC Optical、Senko、FOCI、Sumitomo、Advanced Fiber Resources 等。
CPO 的未来发展趋势：
- 标准化： 行业需要推动 CPO 组件的标准化，以实现互操作性并降低成本。
- 技术进步： TSMC COUPE 平台、MRM 调制器、高密度 FAU 和先进封装技术等将推动 CPO 的发展。
- 应用拓展： CPO 将在纵向扩展网络、AI 芯片和系统等领域发挥越来越重要的作用。
