Broadcom副總裁談光電共封裝 （CPO）的進展以及生態系統的機遇和需求
隨著數據中心和通信網絡處理的數據量不斷增加，對更高帶寬和更高效互連解決方案的需求也急劇上升。光電共封裝器件（CPO）是革命性技術，將光學器件直接集成到與 ASIC 或交換機相同的封裝上，有望徹底改變光互連技術。與傳統的可插拔光學器件相比，CPO 具有多項顯著優勢，是一種極具吸引力的解決方案，可滿足對數據傳輸容量的無限需求。
CPO 的主要優點之一是能夠最大限度地減少所需的組件和互連器件數量，從而大幅降低單位比特成本。此外，與可插拔光模塊器件相比，CPO 通過消除電互連功率耗散和變異性，提供了更優越的功率和性能特性。不過，CPO 也面臨著一系列挑戰。CPO 模塊的固定配置可能會造成限制，可靠性和可替換性之間的權衡也是需要解決的問題。
光電子技術已從分立的 III-V 族組件發展到基于硅基光電子技術（SiPh）的高度集成光引擎。傳統模塊設計的工程和制造限制推動了這一轉變，將硅基光電子芯片集成到封裝（SCIP）中是向前邁出的重要一步，最終目標是實現光電共封裝器件，提供能夠支持高達 6.4T 數據傳輸速率的高度集成光引擎。
Broadcom 的 Humboldt 25.6T CPO 演示是推動 CPO 革命的尖端技術的最佳范例。該實施方案采用了 32 通道光電芯片 （PIC）、集成互阻抗放大器 （TIA） 和驅動器以及可拆卸光纖連接器，所有這些都集成在一個 ODM 系統中。
CPO 最顯著的優勢之一是大大降低了電路板和系統的復雜性。通過將光電子器件直接集成到封裝上，無需單獨的光模塊和復雜的光纖布線，從而使系統設計更簡單、更高效。
與可插拔光模塊器件方案相比，CPO 連接提供了 30% 以上的額外面板通風面積。增加的氣流可使進氣預熱溫度降低 3°C 至 5°C，從而降低風扇功率，進一步提高整體系統效率。
洪堡（Humboldt） 25.6T CPO 生產數據博通公司 Humboldt 25.6T CPO 的生產數據顯示了該技術令人印象深刻的性能。這些圖表展示了出色的接收器靈敏度、OMA-TDECQ 和光引擎溫度特性，達到或超過了指定的性能要求。
博通公司在極短的時間內實現了多個重要的里程碑，全球首個 CPO 系統的開發歷程令人矚目。從 2022 年 3 月的首次公開演示，到一年后功能齊全的 25.6T CPO 系統，CPO 技術的飛速進步令人印象深刻。
CPO 光路由幾個關鍵部件組成，包括前面板端口、CPO 光學引擎連接和遠程激光模塊 （RLM） 盲配連接。網絡和計算領域各種應用的標準化和通用性對于推動 CPO 技術的廣泛應用很重要。
與任何新技術一樣，CPO 的成功應用需要一個強大的生態系統來支持其開發和部署。CPO 的一些關鍵生態系統機遇和需求包括：對高功率連續波 （CW） 激光二極管的持續投資
各種外形尺寸的前面板靈活性
特別研究先進封裝中的光器件（如雙面貼合、潔凈度）
就鑒定和可靠性的應力因素開展合作并實現標準化
Broadcom認為光電共封裝技術改變游戲規則，有望徹底改變高速光互連技術。CPO 能夠顯著降低成本、功耗和延遲，為數據中心和通信網絡提供了極具吸引力的價值主張。雖然 CPO 沒有技術障礙，但集成和部署該技術的新興生態系統仍在不斷發展。接下來的關鍵步驟包括解決可靠性和產量方面的挑戰，以充分發揮 CPO 的潛力，實現最低的總體擁有成本 （TCO）。隨著數據需求的不斷激增，CPO技術將在實現下一代高性能、高能效和高成本效益的光互連解決方案方面發揮關鍵作用。[1]M. Mehta, "CPO Progress and Ecosystem Development," presented at the APC Broadcom, Jan. 2024. [Online].
微信公眾號 
bilibili 
微信視頻號