----追光逐電 光引未來(lái)----
2025年，AI算力需求大爆發(fā)，把光通信技術(shù)也推向了1.6T甚至更高速率的快車(chē)道。其中，CPO（共封裝光學(xué)）與硅光集成正是兩大熱點(diǎn)方向。結(jié)合最新研究成果，我們可見(jiàn)這一年的技術(shù)突破、產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展及未來(lái)挑戰(zhàn)。
一、技術(shù)演進(jìn)背景：速率與功耗的雙重挑戰(zhàn)
AI大模型訓(xùn)練與推理需求驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)中心算力密度持續(xù)攀升，對(duì)底層網(wǎng)絡(luò)帶寬提出了前所未有的要求。而很顯然傳統(tǒng)可插拔光模塊在向1.6T演進(jìn)時(shí)，卻面臨功耗激增與信號(hào)傳輸損耗的物理瓶頸，無(wú)法跟上時(shí)代發(fā)展的進(jìn)程。
為應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)，行業(yè)正積極探索新的技術(shù)路徑：共封裝光學(xué)通過(guò)縮短電互連距離以降低功耗和損耗；線(xiàn)性直驅(qū)技術(shù)通過(guò)簡(jiǎn)化架構(gòu)降低模塊自身功耗；而硅光技術(shù)則通過(guò)光子集成，為實(shí)現(xiàn)高密度、低成本的光互連提供了根本解決方案。三者協(xié)同，正好構(gòu)成了后1.6T時(shí)代光互連的核心技術(shù)矩陣。
二、CPO技術(shù)突破：光電協(xié)同設(shè)計(jì)新范式
CPO的核心思想是將光引擎與計(jì)算芯片（如ASIC、GPU）在封裝層面緊密集成。這種架構(gòu)創(chuàng)新帶來(lái)了多重優(yōu)勢(shì)：
一是降低功耗與延遲，顯著縮短了芯片與光引擎間的電連接距離，降低了信號(hào)驅(qū)動(dòng)功耗和傳輸延遲。
二是能夠提升帶寬密度，為交換機(jī)前面板騰出空間，允許部署更多光纖連接，支持更高的總帶寬。
然而，CPO也面臨散熱管理、光纖對(duì)準(zhǔn)精度、可靠性設(shè)計(jì)以及維護(hù)復(fù)雜性等挑戰(zhàn)。目前，業(yè)界普遍認(rèn)為CPO將率先應(yīng)用于對(duì)帶寬和能效要求極高的AI集群縱向擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)。
而與此同時(shí)，硅光技術(shù)利用成熟的CMOS工藝在硅基上集成光器件，其核心優(yōu)勢(shì)在于高集成度、潛在的低成本和大規(guī)模制造能力。
目前，臺(tái)積電、英特爾等領(lǐng)先代工廠(chǎng)已推出專(zhuān)門(mén)的硅光工藝平臺(tái)，支持CPO芯片的制造與先進(jìn)封裝。而且，據(jù)行業(yè)分析，硅光技術(shù)在光模塊中的市場(chǎng)份額預(yù)計(jì)將從2025年的30%增長(zhǎng)至2030年的60%，這其中CPO與LPO是主要推動(dòng)力。如今國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商如中際旭創(chuàng)已實(shí)現(xiàn)400G/800G硅光模塊量產(chǎn)，其1.6T硅光模塊也采用了自研芯片并進(jìn)入市場(chǎng)導(dǎo)入期。
三、核心器件進(jìn)展：支撐1.6T傳輸
然而要實(shí)現(xiàn)1.6T這個(gè)新標(biāo)桿，可不是單單靠一個(gè)技術(shù)就行，而是得有幾條關(guān)鍵賽道齊頭并進(jìn)才可以：
第一，驅(qū)動(dòng)信號(hào)：調(diào)制格式與波特率的演進(jìn)
這是最基礎(chǔ)的工程。從NRZ到PAM4已是必經(jīng)之路，而1.6T系統(tǒng)正將每通道的“車(chē)速”（波特率）推高到224Gbd。只是跑得快還不夠，工程師們還在研究PAM6這類(lèi)更高階的調(diào)制方式，好讓單位頻譜里能塞進(jìn)更多數(shù)據(jù)，以此提升整體效率。
第二，降低功耗：線(xiàn)性直驅(qū)技術(shù)異軍突起
功耗是躲不過(guò)的挑戰(zhàn)，LPO技術(shù)提供了巧妙的思路：拿掉光模塊里那個(gè)耗電大戶(hù)——DSP芯片。這么做能讓模塊功耗直降30%-50%，對(duì)于時(shí)延要求嚴(yán)苛的AI訓(xùn)練場(chǎng)景來(lái)說(shuō)，吸引力巨大，可以說(shuō)是“魚(yú)與熊掌”兼顧的實(shí)用路徑。
第三，保障落地：測(cè)試技術(shù)的同步革新
技術(shù)和架構(gòu)越先進(jìn)，驗(yàn)證起來(lái)就越麻煩。向1.6T和CPO演進(jìn)，意味著測(cè)試重心得從成品的“模塊級(jí)”大幅前移到“晶圓級(jí)”。同時(shí)，針對(duì)LPO這類(lèi)新架構(gòu)，也得建立全新的測(cè)試指標(biāo)和方案，確保它們?cè)趯?shí)際系統(tǒng)中能順暢“對(duì)話(huà)”，避免互操作性成為絆腳石。
四、產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展與挑戰(zhàn)
顯而易見(jiàn)，產(chǎn)業(yè)生態(tài)正在成形：OIF-CPO聯(lián)盟發(fā)布了CPO 2.0規(guī)范，供應(yīng)鏈也在重塑，臺(tái)積電、英特爾開(kāi)始提供硅光代工，中際旭創(chuàng)、光迅科技這些模塊廠(chǎng)也開(kāi)始轉(zhuǎn)向CPO組裝。
然而，這條路上，挑戰(zhàn)依然不少：比如硅和III-V族材料熱膨脹系數(shù)不同，容易引起對(duì)準(zhǔn)偏移，得靠低溫鍵合工藝來(lái)解決；測(cè)試也更復(fù)雜，需要在晶圓級(jí)做光耦合測(cè)試；成本目前仍舊高昂，1.6T CPO模塊初期價(jià)格是可插拔方案的1.8倍，必須靠量產(chǎn)后實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步降低。
然而無(wú)論如何，2025年至2026年，都可以說(shuō)是光通信從“可插拔”向“共封裝”與“深度集成”演進(jìn)的關(guān)鍵時(shí)期。CPO、硅光和LPO等技術(shù)的融合，正在突破1.6T傳輸?shù)奈锢砥款i。盡管面臨成本、技術(shù)和生態(tài)的挑戰(zhàn)，但在AI算力的強(qiáng)勁驅(qū)動(dòng)下，光通信技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新將為數(shù)字經(jīng)濟(jì)的未來(lái)奠定高效、綠色的連接基石。
參考文章：
《OFC 2025回顧：AI狂潮催生1.6T光模塊競(jìng)賽，電力與散熱成新戰(zhàn)場(chǎng)》訊石光通訊網(wǎng)
《Cignal AI：大規(guī)模CPO部署預(yù)計(jì)還需3-5年》訊石光通訊網(wǎng)
《【訊石觀察】硅光子產(chǎn)業(yè)鏈大爆發(fā) 臺(tái)廠(chǎng)2026年量產(chǎn)搶攻AI商機(jī)》訊石光通訊網(wǎng)等
申明：感謝原創(chuàng)作者的辛勤付出。本號(hào)轉(zhuǎn)載的文章均會(huì)在文中注明，若遇到版權(quán)問(wèn)題請(qǐng)聯(lián)系我們處理。
----與智者為伍 為創(chuàng)新賦能----
聯(lián)系郵箱：uestcwxd@126.com
QQ：493826566
