隨著AI訓(xùn)練規(guī)模和推理部署持續(xù)擴(kuò)大，GPU/XPU之間的互連帶寬需求呈現(xiàn)爆炸性增長。傳統(tǒng)的可插拔光模塊受限于插拔接口、功耗密度和散熱瓶頸，已難以滿足超大規(guī)模AI系統(tǒng)對高帶寬、低延遲的嚴(yán)苛要求。更多內(nèi)容參考《105份GPU技術(shù)及白皮書匯總》和《108+份AI Agent技術(shù)報告合集》，所有資料都已上傳至“智能計算芯知識”星球，以下為部分內(nèi)容，完整版登錄星球下載！
因此，將光學(xué)元件直接集成至交換芯片（Switch ASIC）封裝內(nèi)的CPO（共封裝光學(xué)）架構(gòu)，正成為技術(shù)發(fā)展的必然方向。CPO的核心價值遠(yuǎn)不止于提升帶寬，更在于其解決功耗瓶頸的巨大潛力。在大型AI系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪芎囊殉蔀橹萍s整體系統(tǒng)效率和運(yùn)營成本的關(guān)鍵因素。CPO架構(gòu)通過大幅縮短電光轉(zhuǎn)換距離、消除傳統(tǒng)I/O瓶頸，能顯著降低單位比特的傳輸功耗，從而提升數(shù)據(jù)中心的整體能源效率。在推動CPO技術(shù)落地的進(jìn)程中，NVIDIA和Broadcom是兩大核心力量，但兩者采用了截然不同的策略與技術(shù)路徑。
NVIDIA 以系統(tǒng)架構(gòu)為核心，其核心理念是將光學(xué)互連視為片上系統(tǒng)（SoC）不可或缺的一部分，而非外掛模塊。其代表性產(chǎn)品是內(nèi)部稱為CX7平臺的CPO交換機(jī)。
NVIDIA共封裝光學(xué)（CPO）交換結(jié)構(gòu)
技術(shù)上，NVIDIA通過將光子集成電路（PIC）與電子集成電路（EIC）堆疊封裝，實(shí)現(xiàn)了真正的共封裝光學(xué)，結(jié)構(gòu)更緊湊、效率更高。這種深度集成能在相同功耗下提升高達(dá)3倍的互連密度，意味著在整體AI運(yùn)算方案中，同等功耗可換取三倍的算力空間。
NVIDIA信號完整性對比
然而，這種高度集成的封裝方式也帶來了量產(chǎn)可行性的挑戰(zhàn)。在具體實(shí)現(xiàn)上，NVIDIA偏好外置激光器架構(gòu)，以優(yōu)化熱管理和維護(hù)便利性。從商業(yè)角度看，NVIDIA強(qiáng)調(diào)平臺整合，致力于將CPO融入其整體算力架構(gòu)設(shè)計中，投資評估需著眼于數(shù)據(jù)中心整體總擁有成本（TCO）與可擴(kuò)展性。其核心信條是：每一瓦特功耗都關(guān)乎數(shù)據(jù)中心效益，降低傳輸功耗即降低成本。值得注意的是，盡管NVIDIA已公布CPO交換機(jī)方案，其實(shí)測性能數(shù)據(jù)尚未公開，業(yè)界對此充滿期待。
反觀Broadcom，其CPO概念和進(jìn)展展現(xiàn)出更成熟的完備性。作為網(wǎng)絡(luò)通信芯片巨頭，Broadcom的商業(yè)邏輯是提供包括激光器和光檢測器在內(nèi)的完整光電器件及解決方案。其代表性CPO平臺是Bailey/Davisson。Broadcom定位于模塊供應(yīng)商，致力于為客戶（如Microsoft、Meta）提供完整的、易于系統(tǒng)集成的CPO平臺。
Broadcom產(chǎn)品系列
其設(shè)計理念強(qiáng)調(diào)模塊化，提供詳盡的組裝設(shè)計套件（ADK），以促進(jìn)供應(yīng)鏈規(guī)模化和制造便利性。與NVIDIA相似，Broadcom也采用外置激光器，但不同點(diǎn)在于，激光器技術(shù)本就是Broadcom的傳統(tǒng)優(yōu)勢領(lǐng)域。
Broadcom與外包封測代工廠（OSAT）建立了緊密合作，積極構(gòu)建涵蓋光元件、封裝、測試的完整CPO生態(tài)系統(tǒng)。其核心理念是打造可量產(chǎn)、可交付的CPO平臺，加速產(chǎn)業(yè)采用。
Broadcom的CPO ROADMP
在功耗與互連密度方面，Broadcom強(qiáng)調(diào)低功耗、模塊熱管理以及比特誤碼率（BER）表現(xiàn)。
NVIDIA憑借其在AI生態(tài)中的主導(dǎo)地位和強(qiáng)大的平臺整合力，推動CPO成為其算力版圖的一部分。Broadcom則通過聚焦模塊化設(shè)計、供應(yīng)鏈規(guī)模化以及與OSAT的深度合作，從制造和交付端加速CPO技術(shù)落地。CPO在功耗與互連密度上的顯著優(yōu)勢，使其極有潛力成為未來高效能數(shù)據(jù)中心的核心架構(gòu)。
整體而言，NVIDIA與Broadcom在技術(shù)、資源和市場影響力上均處于領(lǐng)先地位。過去，CPO發(fā)展的最大挑戰(zhàn)在于供應(yīng)鏈整合與封裝技術(shù)創(chuàng)新。如今，這兩家巨頭的全力投入，有望為業(yè)界帶來突破性進(jìn)展，推動這項關(guān)鍵技術(shù)更快邁向規(guī)模化應(yīng)用。來源：NVIDIA系統(tǒng)整合 vs Broadcom模塊化， 為什么CPO代表未來？1、70+篇半導(dǎo)體行業(yè)“研究框架”合集3、14份半導(dǎo)體“AI的iPhone時刻”系列合集4、21份走進(jìn)“芯”時代系列深度報告合集8、3+份技術(shù)系列基礎(chǔ)知識詳解（星球版）
9、12+份Manus技術(shù)報告合集
10、100+份AI芯片修煉合集
11、108+份AI Agent技術(shù)報告合集
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