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Alphawave Semi的CPO报告（二）：CPO的应用
搬运一个Alphawave Semi公司首席技术官Tony Chan Carusone在2023年的关于CPO的报告，这家公司本身是做高速Serdes和Chiplet的，这个报告也类似于Tutorial 的性质，不过介绍得蛮清楚的，把CPO的发展和演进及未来挑战都做了客观的呈现。 以下是直接将演讲者的发言原文直接翻译，分成四个部分，分别介绍背景，CPO的应用场景、机遇与挑战以及光/电/封装的协同优化。以下为第二部分的翻译。 但问题是，这给专用集成电路带来了沉重负担，因为它是一个进行大量数据运算的芯片，需要用非常先进的nm级 CMOS 技术来实现，而现在却要求这个芯片还要容纳一堆带宽高达数十GHz的放大器，可这些技术原本不是用来做这个的 最后一种情况，就是利用硅光子的光电集成例如GF的 45 nm CMOS 加硅光子学技术就是一个例子。
58000编辑于 2025-04-08 - 来自专栏光芯前沿
Alphawave Semi的CPO报告（三）：CPO的机遇与挑战
搬运一个Alphawave Semi公司首席技术官Tony Chan Carusone在2023年的关于CPO的报告，这家公司本身是做高速Serdes和Chiplet的，这个报告也类似于Tutorial 的性质，不过介绍得蛮清楚的，把CPO的发展和演进及未来挑战都做了客观的呈现。 以下是直接将演讲者的发言原文直接翻译，分成四个部分，分别介绍背景，CPO的应用场景、机遇与挑战以及光/电/封装的协同优化。以下为第三部分的翻译。 ，把硅光子学技术融入进去，采用不同的激光技术来降低功耗并相互竞争，能制造出 50 Tbps、100Tbps交换机的公司非常少，屈指可数，而在这种新模式下，还是这几家公司，它们也将负责所有的光学研发工作， 当然，封装技术需要不断发展来跟上这个需求，这是好事，意味着这个芯片间链路缓解了瓶颈问题，其他瓶颈问题才会成为限制因素，这是好的方面。
51400编辑于 2025-04-08 - 来自专栏硅光技术分享
Broadcom的CPO进展
Broadcom是目前仅有的几家发布CPO产品的公司，这篇笔记主要介绍下其CPO技术上的进展与细节。 Broadcom的硅光CPO产品如下图所示。 Broadcom给出了该CPO系统的四个特色，即高密度的光学连接器(high density optical connector)、高密度的3D集成(high density integration)、 3D封装方案采用了TSV last的方案，EIC晶圆首先在正面生长bump, 接着bonding到玻璃载片上(glass carrier wafer)。 （图片来自文献1） 以上是对Broadcom硅光CPO技术的简单介绍，主要有三个特色：1）采用在EIC上TSV last的方案进行3D封装方案；2）通过双透镜阵列实现可插拔光学连接器；3）采用外置可插拔光源模块的方案 一方面我们看到了Broadcom的技术方案，可以借鉴参考，更重要的是他们为何没有选择其它方案，这背后的考虑。
2.8K31编辑于 2023-10-23 - 来自专栏光芯前沿
新加坡A*STAR IME：多芯粒(chiplet)异构集成互联技术(2.5D3D封装、CPO)
该技术通过将逻辑芯片、存储芯片、光子器件等异构单元在2.5D/3D维度上集成，可在单个封装内实现超万亿晶体管协同，满足AI芯片对算力（Zetta Scale级）、带宽（百Tbps级）与能效（pJ/bit 二、IME异构集成技术平台：三大核心方向突破 IME构建了覆盖2.5D中介层、3D混合键合、共封装光学的全栈技术体系，解决高密度互连的关键挑战： ① 2.5D中介层：嵌入式细间距互连技术 - TMI(Through mold interconnect)：瞄准＜100um pitch目标开发 ② 3D集成芯片：晶圆/芯片级混合键合技术 3D堆叠通过垂直互连密度提升，实现算力密度的数量级突破 ③ 共封装光学（CPO）：光电协同集成新范式 针对AI芯片对光互连的需求，IME开发两种CPO平台： - 扇出型CPO：基于模塑封装（Mold-First）集成光子集成电路（PIC）与电芯片 面向2028年，IME计划实现“全晶圆级异构集成”：在300mm中介层上集成XPU、HBM、CPO引擎，突破多光罩拼接（Multi-Reticle Stitching）与翘曲控制技术，推动半导体系统从“
1.9K11编辑于 2025-04-26 - 来自专栏光芯前沿
Alphawave Semi的CPO报告（一）：CPO的发展背景
搬运一个Alphawave Semi公司首席技术官Tony Chan Carusone在2023年的关于CPO的报告，这家公司本身是做高速Serdes和Chiplet的，这个报告也类似于Tutorial 的性质，不过介绍得蛮清楚的，把CPO的发展和演进及未来挑战都做了客观的呈现。 以下是直接将演讲者的发言原文直接翻译，分成四个部分，分别介绍背景，CPO的应用场景，机遇与挑战以及光/电/封装的协同优化。以下为第一部分的翻译。 CPO这个领域非常火热，目前有大量的研发工作正在进行，备受重视，也令人振奋，这是理所当然的，因为它是一项令人激动的技术。 ，比如现在已经发展到3nm工艺，今年还会有更小的晶体管出现，这一直在推动着相关发展，是输入输出I/O演进背后的一股潜在力量，CMOS 技术的所有这些创新以及对无处不在的视频和摄像头的需求，共同推动了这一切
37000编辑于 2025-04-08 - 来自专栏光芯前沿
Furukawa的VCSEL CPO方案
该项目始于2021年，于2025年3月结题，核心目标是通过共封装光学（CPO）技术降低数据中心链路功耗。 创新硬件技术 开发超紧凑VCSEL收发器、CPO板及交换机服务器原型，目标是将链路功耗从传统可插拔光模块的20pJ/bit降至7.3pJ/bit（CPO方案）。 2. - 技术特点：多模光纤支持短距离高速率传输，适合AI服务器内部的GPU-交换机互连。 四、分阶段技术验证与关键成果 1. 由于传输线长度加倍，我们以6 dB衰减点对应3 dB带宽。25 Gbaud测试板的带宽为17.2 GHz，50 Gbaud板带宽为27.1 GHz，串扰低于-30 dB，满足要求。 六、结论 古河电工在NICT B5G Brighten项目中，通过超紧凑VCSEL收发器技术创新，在25-56Gbaud速率范围内实现了低至4.5pJ/bit的链路能量，验证了CPO技术在AI
82511编辑于 2025-05-22 - 来自专栏硅光技术分享
Broadcom的CPO进展(续)
前面根据ECTC 2023的会议文章，介绍了Broadcom的CPO技术(Broadcom的CPO进展)。 但文中的CPO产品并不是Broadcom最新一代CPO，最近凑巧在Linkin上划水时看到了一张图片，涉及到了博通最新一代51.2T CPO产品的一些技术细节，这里和大家分享一下。 新一代CPO产品主要有四个特色， 1)FOWLP OE Attach 2)ODM System Integration 3)64 channel EIC with CMOS driver and TIA FOWLP技术原本是为了解决随着芯片面积的减小和I/O接口数的增多，导致芯片内无法提供足够多空间放置I/O接口的难题。 借助FOWLP技术，在molding中制作VIA，同时给EIC和PIC供电。在FOWLP流程中，需要对edge coupler区域做特殊保护。
3K31编辑于 2023-11-03 OFC 2025: LPO vs CPO
采用MRM方案的CPO功耗有望进一步降低。 3. 所有链路的BER结果都满足要求，但只有33个通道的TP2光功率满足协议要求，最大FEC bin纠错的范围为1-3，BER值与TECQ正相关，而与OMA值成反相关，如下图所示。 比较有趣的是，Andy大佬在OCP 2018年邀请报告里提及了CPO技术，当时还是比较认可CPO技术路线的，但是需要较长时间的持续投入，"This is a multi-year project, let 而对于CPO技术，风浪大，收益也大，需要克服多个领域的工程难题，make it ready for deployment。 AI互联场景下对带宽密度、功耗、延迟等要求都非常高，可能CPO是唯一的技术选择，迎难而上是更好的选择。LPO与CPO是相互竞争，还是长期共存，应用在各自所擅长的场景？
2.5K10编辑于 2025-06-21- 来自专栏光芯前沿
Corning玻璃基板先进封装技术在CPO中的应用：从波导光互连到3D集成
在2025年IEEE第75届电子元件与技术会议（ECTC）上，康宁公司的两个研究团队及其合作伙伴（Fraunhofer IZM等）发表了2篇关于玻璃基板先进封装的研究成果，聚焦CPO技术中的板级光互连与 - 切割与边缘处理：采用康宁纳米穿孔激光切割技术（皮秒脉冲激光穿孔+机械/热应力分离），实现光学级边缘切割（速度达1 m/s），确保波导与光纤高效耦合。 3. 三、3D玻璃基板封装：光-电协同集成技术 为实现CPO模块的高密度光-电协同封装，Korea Corning Technology Center研究团队开发了含腔体与玻璃通孔（TGV）的3D 四、技术整合与应用演示 两项技术通过协同设计实现CPO系统级集成： - 光-电互连整合：玻璃波导光路负责面板与CPO模块的光互连，3D玻璃基板通过腔体容纳CPO芯片，TGV与RDL实现电信号传输 未来通过进一步优化（如波导损耗降至<0.04 dB/cm、提升TGV深宽比），玻璃基板有望成为102.4 Tbps及更高带宽CPO应用的关键技术路径之一。
2.5K10编辑于 2025-07-12 - 来自专栏光芯前沿
京瓷：CPO模块的无源对准电光同步安装(SIEOM)技术
传统电互连与板级光模块已难以满足这一诉求，而共封装光学（CPO）技术通过将光电转换器与CPU、GPU等处理单元（xPUs）近距离集成，缩短电互连路径，实现了功耗降低与带宽密度提升，成为行业关注的焦点。 2023年，光互联论坛（OIF）发布实施协议（IA），明确了CPO模块的结构与传输条件，为技术标准化与产业化奠定基础。 3. 最优位置计算：基于CNC测量的坐标数据，通过光线追踪仿真确定SiPh器件的最优安装位置，确保光学引脚与波导的耦合效率最高。 4. 六、结论 SIEOM技术的研发成功，突破了传统倒装芯片键合仅适用于电连接的局限，实现了CPO模块中光电转换器与聚合物波导的同步电光互连。 实验证实，SIEOM技术可将面内对准精度控制在±5 μm以内，光电耦合损耗低至0.3 dB，满足32 Gbps NRZ传输的性能要求，为CPO模块的标准化量产提供了高效、可靠的技术方案。
35810编辑于 2026-02-03 - 来自专栏光芯前沿
台积电报告：基于CoWoS®与COUPE集成的先进CPO技术突破
Hou博士，于2025年8月在中国台湾台北举办的OCP APAC会议上发表的Keynote报告，聚焦异构芯片集成与先进共封装光学（CPO）技术，旨在为HPC（高性能计算）/AI领域提供性能与能效突破方案 报告首先介绍两大核心技术平台：一是CoWoS®，作为通用型2.5D封装技术，按中介层尺寸分为CoWoS-S/L/R等版本，可实现逻辑芯片与多颗HBM（高带宽内存）的高效集成，是HPC/AI加速器的关键异构集成支撑 ；二是COUPE，基于台积电SoIC®堆叠技术的紧凑型通用光子引擎，通过将EIC（电集成电路）与PIC（光子集成电路）堆叠，具备小尺寸、高功率效率优势，晶圆级测量显示其净插入损耗（IL）为0，1D光栅耦合器 报告核心围绕二者集成的CPO封装展开，指出该方案相较传统铜布线（Cu Wire）、可插拔式光引擎（OE），功耗未来可降至>2pJ/bit（传统可插拔方案>10pJ/bit），延迟仅为传统方案的<0.05X 报告最后总结，CoWoS®与COUPE的集成将推动HPC/AI组件进入功耗与性能新纪元，同时强调需通过供应链创新与合作，满足下一代硅光子CPO的高带宽要求。
1.7K12编辑于 2025-09-03 - 来自专栏光芯前沿
Ranovus：共封装光学（CPO）技术演进与AI计算生态的革新之路
然而，电信服务未能成为“杀手级应用”，3G移动技术发展不及预期，行业增长陷入瓶颈。 2. 例如，云服务商自主研发CPU、高速Serdes、GPU及光交换机等等，实现从设计到制造的全流程把控，降低成本并提升技术差异化优势。 3. RANOVUS的ODIN® CPO技术将功耗降至传统方案的1/3（3MW），尺寸与成本压缩至1/10，预计2027年开始，CPO使能大规模AI集群的计算+存储＋光互连将会到来。 三、CPO技术图谱：从芯片设计到生态落地的多维竞争 1. 技术路线分化：XPU-CPO vs Switch-CPO - XPU-CPO：聚焦算力单元集成，如RANOVUS 2024年推出的ODIN® ASOE系列，内置激光源版本功耗低至4pJ/bit，外置版本则为
1K00编辑于 2025-07-08 - 来自专栏光芯前沿
NTT共封装光学（CPO）深度解析：技术背景、挑战与未来路径
本文基于NTT Innovative Devices的Wataru Ishida在2025年OCP APAC会议上的技术分享，系统梳理了CPO的技术背景、核心挑战、关键特性及未来前景。 ◆ 可靠性：CPO尚未满足GPU需求 尽管CPO被视为降低能耗的潜力技术，但黄仁勋在2025年GTC大会上进一步强调：“共封装光学的可靠性仍不足以支撑GPU部署”。 这一特性对CPO的散热设计提出了严苛要求——如何将激光器与热源隔离，成为技术突破的关键。 五、Retimers、LPO与CPO：技术路径的对比 在高速互联技术演进中，Retimers、LPO（Linear Pluggable Optics）与CPO代表了不同的技术选择，各有其局限性与优势 对于行业而言，当下的核心任务是凝聚共识，推动标准化与实用化技术的突破，让CPO从“潜力技术”真正转化为“生产力工具”。
4K11编辑于 2025-08-12 - 来自专栏光芯前沿
Furukawa玻璃波导基板高密度CPO光纤连接器技术
会议发表了一篇题目为High Density Multiple Series Optical Connector for Glass Waveguide Substrate 的文章，介绍了一款面向玻璃基板CPO ◆ CPO技术背景下的光互连需求 共封装光学（CPO）技术通过将光收发器与交换ASIC集成于同一基板，实现下一代数据中心低功耗高容量的交换功能。 实际应用中，光子集成电路（PIC）与光纤的连接需满足三大要求： - 可拆卸性：避免封装过程中光纤处理的复杂性，需移除光纤侧连接器端子 - 回流兼容性：CPO基板的回流焊工艺要求连接器耐260℃高温 - 高密度集成：玻璃基板因低介电常数（高频传输优势）、低翘曲（<5μm）及低热膨胀系数（2.8ppm/℃），成为CPO优选基板之一，需适配其边缘的多通道光连接。 ◆ 结论 Furukawa研发的超小型可分离光连接器可实现玻璃基板上的多通道高密度连接，具备低插入损耗、高稳定性和耐久性，适用于CPO技术需求。
81600编辑于 2025-07-04 - 来自专栏光芯前沿
Semianalysis共封装光学（CPO）专题报告(四)：当下与未来的共封装光学（CPO）产品
需要说明的是，这些子组件是可拆卸的，因此严格来说，纯粹主义者可能认为这在技术上属于“近封装光学（NPO）”，而非严格意义上的“共封装光学（CPO）”——不过，SA认为可拆卸光引擎带来的额外信号损耗，不会对性能产生显著影响 尽管博通在CPO领域拥有最多经验，但这种技术方案的转变意味着，博通必须在某些技术方面重新开始——问题在于，台积电能为博通的设计提供多少支持，以降低设计难度。 3. 2025年：英特尔第二代CPO解决方案将采用可拆卸光学封装连接器，取代永久性光纤尾纤——英特尔工程师开发了一种玻璃光学桥，可插入封装侧面，内置3D波导和机械对准结构，实现封装上光子器件与标准光纤连接器的互联 4. 2027年：英特尔的目标是实现3D集成光子技术的突破——通过垂直扩展光束耦合，实现光子组件的垂直堆叠。 PFA的内存架构示意图 ④ Lightmatter Lightmatter以其光学中介层产品Passage™ M1000 3D光子超级芯片而闻名，同时也推出了多款解决方案，以适应CPO路线图的不同阶段
3K21编辑于 2026-01-13 CPO时代来临——Nvidia公司CPO交换机的一点分析
交换机内部涉及到的技术细节，如下图所示，包括EIC、PIC、3D封装、光耦合、可插拔光连接器、光学模组、外置激光器模块、激光器芯片封装、interposer等。 每三个光引擎组合成一个模组，单颗switch芯片配置6个模组，如下图所示，总带宽为28.8Tbps(1.6*3*6)。 TSMC压轴，负责3D光引擎芯片与switch芯片的加工与先进封装。 Nvidia首先推出用于IB switch的CPO产品，应该也是出于商务考虑，没有一下子进入以太网交换机市场。 对于CPO交换机和微环调制器，这两项技术都不是最新的idea, 但它们的组合带来的能效提升，大大降低了AI集群中在网络连接上的功耗与成本。这也是Nvidia大力推动该技术落地的初衷。 CPO不仅仅是光电芯片设计，涉及到先进封装、激光器、光封装、结构设计、散热等多个技术难点，Nvidia利用其一流的供应链，整合了多方技术力量，最终实现了基于MRM的CPO交换机量产，开启了CPO时代！！
3.7K11编辑于 2025-06-09- 来自专栏光芯前沿
OFC 2026：Lightmatter的CPO全栈技术突破与产业生态一览
◆ OFC 2026前夕：Lightmatter四大核心技术与产业动作集中发布 在OFC 2026开幕前，Lightmatter于2026年3月11日-12日密集发布四项重磅公告，覆盖CPO ① vClick™ Optics：行业首款可拆光纤阵列单元，破解CPO量产与良率难题 2026年3月11日，Lightmatter正式发布vClick™ Optics，这是行业首款支持共封装光学 （CPO）先进封装与大规模量产的可拆光纤阵列单元（FAU），为其Passage 3D光子互连的规模化部署与现场可维护性提供了核心支撑。 ④ 联合高通实现1.6Tbps单光纤带宽纪录，8倍领先行业现有方案 2026年3月11日，Lightmatter联合高通技术公司宣布，其Passage CPO芯粒成功实现单光纤1.6Tbps ▲ 功耗与能效分析 SerDes与硅光芯片的总功耗约3W，对应总能效3.8pJ/bit，其中硅光芯片贡献1.7pJ/bit，SerDes贡献2.1pJ/bit，与单向微环CPO链路能效相当，
63810编辑于 2026-04-03 - 来自专栏光芯前沿
硅光与CPO的稳健制造：行业全链条技术协同与挑战解析
多芯光纤工作组（Fujikura/AFL公司 Nickhil Angra主席）：开发多芯光纤技术，材料消耗减少75%，目标应用于收发器及共封装光学（CPO），相关技术章程进入成员投票阶段。 3. 核心封装光学（CPO）工作组（ColorChip 公司 Bryan Hall主导）：针对CPO技术落地挑战，推动生态系统驱动的标准化，减少封装方案差异化。 4. 四、先进封装技术：IBM的CPO创新与挑战 （一）3D封装技术架构与高密度集成实践 IBM凭借其在半导体先进封装领域的深厚积累，构建了覆盖“研发-制造-测试”的全流程技术体系： 模块级测试：开发集成化测试夹具，支持128通道并行电光测试，通过内置自测试（BIST）技术实现故障定位。 3. 随着CPO、多芯光纤等技术的成熟，光子集成有望成为数据中心物理层的核心基础设施，为人工智能的持续突破提供底层支撑。
94410编辑于 2025-05-18 Broadcom CPO交换机的最新动态
CPO交换机。 博通采用的是TWMZM方案，没有像Nvidia那样直接采用MRM方案(Nvidia与Broadcom CPO方案的对比，可以参看CPO时代来临——Nvidia公司CPO交换机的一点分析)。 ，Broadcom为此推出了BiDi CPO方案。 比较有趣的是，在ECOC 2023大会上，Broadcom的报告题目为"Will you need CPO in 5 years", 2024年则变成"Will you need CPO in 3 years 不知道今年的标题会不会变成"We need CPO now! "。看起来，随着Nvidia、Broadcom这些巨头们在CPO交换机的布局与推进，CPO交换机的到来与应用已经是必然趋势。
1.7K11编辑于 2025-06-09Broadcom CPO的可靠性测试结果
Meta在其数据中心规模化部署CPO交换机，下图中共8个机架，每个机架内放置7台CPO交换机。 (图片来自文献3) 对于CPO系统中的512条链路，Meta表征了每条链路在常温与高温下的Tx性能，如下图所示。 这一系列可靠性数据的收集，是CPO技术发展历程中的重要里程碑，充分证明了CPO方案在数据中心/智算中心部署的可行性，回答了产业界对其reliability的质疑。 Pancholy, "Will you need CPO in 5 years, 3 years, or do you need it Now?", ECOC 2025 2. S. , "Co-packaged Optics Technology Evaluation for Hyperscale Data Center Fabric Switches", ECOC 2025、 3.
81610编辑于 2025-11-13
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