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面向AI算力對高帶寬與能效的極致需求,CPO技術已正式進入量產階段。
英偉達推出Quantum-X與Spectrum-X雙平臺,其中全球首款CPO以太網交換機已全面量產。
博通作為業內領跑者,其交換平臺正從51.2T的Bailly向102.4T的Davisson持續迭代演進 。
兩大巨頭方案均擁抱臺積電先進3D堆疊硅光子引擎技術(COUPE),通過協同設計大幅優化了光功率效率與系統級網絡性能。
英偉達架構:Quantum-X 與Spectrum-X 雙平臺落地
英偉達面向擴展網絡的CPO 交換機平臺,包括Quantum-X Photonics 與 Spectrum-X Photonics 兩條產品線,在GTC 2025 上首次發布。
Quantum-X Photonics:液冷InfiniBand CPO 交換機系統 Q3450(Q3450-LD),搭載四顆 Quantum-X ASIC,總計 144 個 MPO 物理端口,整機全雙工帶寬達 115.2 Tbps,單顆 ASIC 吞吐能力 28.8 Tbps。
Spectrum-X Ethernet Photonics:CPO 以太網交換芯片已進入全面量產階段,512 lane 200G-capable CPO 以太網交換機系統,已集成至 Vera Rubin 平臺中的 Spectrum-6 SPX 網絡機架,采用 102.4 Tb/s 交換芯片。

兩條產品線均采用 TSMC 先進 3D 堆疊硅光子引擎技術(COUPE),搭載高輸出功率外置激光器(ELS)及直連光纖連接架構,實現高帶寬、高能效與高可靠性的協同設計。
博通:從 Bailly 到 Davisson,持續引領CPO交換平臺
博通是最早實現支持CPO系統的廠商之一,在英偉達加入之前,也是唯一一個發布了配備CPO的生產系統(其Bailly和Humboldt交換機)的廠商。其 Tomahawk 5 – Bailly(TH5-Bailly)為業內首個量產 CPO 解決方案;該系統基于 Tomahawk 5 交換ASIC 構建,整機帶寬 51.2Tbps,全面采用光 I/O 架構。
在架構層面,TH5-Bailly 集成 8 個光引擎,每個光引擎帶寬 6.4Tbps,對應 64 條 100Gbps 通道;總計 512 條。相比上一代Tomahawk 4-Humboldt 的 3.2Tbps 光引擎,單引擎通道規模實現提升,提高了帶寬密度。
在早期技術路徑中,博通曾多次迭代采用 SPIL 開發的扇出晶圓級封裝(FOWLP)方案,但由于寄生電容較大,電信號需通過Through-Mold Vias(TMV)傳輸至電接口芯片(EIC),單通道速率難以擴展至 100Gbps 以上,限制了系統向更高速率演進的能力。
為突破該限制并保持技術領先地位,博通轉向基于 TSMC COUPE 技術的封裝架構,進一步降低信號調理需求,并最大限度地減少了跡道損耗和反射,為更高單通道速率與更大規模集成提供了可擴展平臺。

在代際升級路徑上,博通進一步推出 Tomahawk 6 – Davisson(TH6-Davisson)102.4Tbps CPO 交換平臺。TH6-Davisson 單調制器速率達到 200Gbps,相比 Bailly 又實現翻倍,并以能效為核心重新設計系統結構。該平臺通過異構集成基于TSMC COUPE 技術的光學引擎與先進基板級多芯片封裝,相比傳統可插拔光模塊方案,光互連功耗降低約 70%,系統能效提升超過 3.5 倍,與英偉達方案類似,帶來了能源效率的重大突破。
CPO通信器件(交換機)深度剖析






















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