拿下英偉達超級訂單 175年玻璃老廠翻身
CPO：光學器件向芯片內部的“滲透”
當前數據中心的主流方案，是在交換芯片旁配置可插拔光模塊：芯片先以電信號將數據送至光模塊，再由光模塊完成電－光轉換，最後通過光纖輸出。這種架構的優勢在於靈活。光模塊損壞可單獨更換，不影響芯片本體。但問題同樣明顯：芯片到光模塊之間那段高速電氣走線本身就會消耗大量功耗與帶寬。
而黃仁勳反復提及的“吉瓦級 AI 工廠”，每壹個都是由數拾萬塊 GPU 組成的單壹計算實體，總功耗逼近拾億瓦特。在這種量級下，省下的每壹瓦電力，都意味著可觀的運營成本節約。
CPO（Co-Packaged Optics，共封裝光學）的思路，正是從物理層面“幹掉”那段高損耗的電氣走線：將激光器、調制器、光電探測器等光學引擎直接封裝到芯片基板上，讓電－光轉換發生在芯片內部，而非外部可插拔模塊中。
這壹架構帶來多重優勢。首先是功耗大幅降低：省去芯片到光模塊之間的高速電氣傳輸路徑，相關信號驅動與均衡電路可簡化甚至取消；其次是帶寬密度提升：光學通道可更密集地排布在芯片周圍，不再受限於可插拔接口的物理尺寸；此外，信號路徑縮短、電－光轉換更靠近計算核心，也有助於降低整體延遲。
當然，CPO 也帶來新的工程挑戰。核心難題在於：如何在壹塊基板上同時集成高性能電芯片與精密光學器件？電芯片需要高密度電氣布線，光學器件則要求穩定的光路耦合與極低的熱膨脹系數。傳統有機基板在熱膨脹控制、表面平整度和布線精度上，均難以滿足這壹嚴苛要求。
康寧深耕多年的玻璃工藝再次派上了用場。康寧正在推進以玻璃基板替代傳統有機基板的技術路線。玻璃材料在熱膨脹系數、表面平整度和布線精度上具有天然優勢，更關鍵的是，玻璃內部可直接刻蝕光波導。
讓同壹塊基板同時充當芯片的“地基”與光信號的“通道”。盡管英特爾、叁星也在布局各自的玻璃基板項目，但在光學級玻璃的加工與精密成型領域，康寧壹百柒拾余年的工藝積累，構成了純半導體公司短期內難以逾越的壁壘。
此外，CPO 還需解決光纖與芯片之間的耦合界面問題：如何讓光纖端面與芯片上的光波導實現微米級對准，並在長期運行中保持穩定？這涉及高精度光學連接器的設計與制造，同樣是康寧的強項。
回看英偉達的叁筆投資，邏輯便清晰起來：Lumentum 專注光源器件（如激光器），Coherent 主攻光子集成芯片（如調制器、探測器），而康寧則掌握光纖、連接器與玻璃基板。“光的產生、處理與傳輸”叁大關鍵環節，英偉達已全部落子。自身則居於系統架構定義者的位置，確保光學技術的演進方向與自家 GPU、交換芯片的路線圖緊密協同。
這或許還將直接重塑英偉達下壹代芯片的設計邏輯。
當光纖互連打破銅纜在帶寬、功耗與傳輸距離上的物理天花板，芯片團隊在規劃新壹代 GPU 或交換芯片時，便無需再為“信號衰減快、傳輸距離短”預留大量冗余補償電路，從而能把更多晶體管與功耗預算傾注於計算核心與 AI 加速單元上。
更重要的是，英偉達通過資本深度參與光學器件的底層定義，未來有望實現光引擎與芯片 I/O 架構的同步迭代，讓下壹代產品從設計之初就原生適配高密度光互連。長遠來看，這還可能推動“計算芯粒+光學玻璃基板”的異構封裝成為新標准，使光互連從外部配件徹底轉變為英偉達算力平台的核心底座。
圖 | CPO 技術概念示意圖（來源：康寧）
[加西網正招聘多名全職sales 待遇優]
好新聞沒人評論怎麼行，我來說幾句
當前數據中心的主流方案，是在交換芯片旁配置可插拔光模塊：芯片先以電信號將數據送至光模塊，再由光模塊完成電－光轉換，最後通過光纖輸出。這種架構的優勢在於靈活。光模塊損壞可單獨更換，不影響芯片本體。但問題同樣明顯：芯片到光模塊之間那段高速電氣走線本身就會消耗大量功耗與帶寬。
而黃仁勳反復提及的“吉瓦級 AI 工廠”，每壹個都是由數拾萬塊 GPU 組成的單壹計算實體，總功耗逼近拾億瓦特。在這種量級下，省下的每壹瓦電力，都意味著可觀的運營成本節約。
CPO（Co-Packaged Optics，共封裝光學）的思路，正是從物理層面“幹掉”那段高損耗的電氣走線：將激光器、調制器、光電探測器等光學引擎直接封裝到芯片基板上，讓電－光轉換發生在芯片內部，而非外部可插拔模塊中。
這壹架構帶來多重優勢。首先是功耗大幅降低：省去芯片到光模塊之間的高速電氣傳輸路徑，相關信號驅動與均衡電路可簡化甚至取消；其次是帶寬密度提升：光學通道可更密集地排布在芯片周圍，不再受限於可插拔接口的物理尺寸；此外，信號路徑縮短、電－光轉換更靠近計算核心，也有助於降低整體延遲。
當然，CPO 也帶來新的工程挑戰。核心難題在於：如何在壹塊基板上同時集成高性能電芯片與精密光學器件？電芯片需要高密度電氣布線，光學器件則要求穩定的光路耦合與極低的熱膨脹系數。傳統有機基板在熱膨脹控制、表面平整度和布線精度上，均難以滿足這壹嚴苛要求。
康寧深耕多年的玻璃工藝再次派上了用場。康寧正在推進以玻璃基板替代傳統有機基板的技術路線。玻璃材料在熱膨脹系數、表面平整度和布線精度上具有天然優勢，更關鍵的是，玻璃內部可直接刻蝕光波導。
讓同壹塊基板同時充當芯片的“地基”與光信號的“通道”。盡管英特爾、叁星也在布局各自的玻璃基板項目，但在光學級玻璃的加工與精密成型領域，康寧壹百柒拾余年的工藝積累，構成了純半導體公司短期內難以逾越的壁壘。
此外，CPO 還需解決光纖與芯片之間的耦合界面問題：如何讓光纖端面與芯片上的光波導實現微米級對准，並在長期運行中保持穩定？這涉及高精度光學連接器的設計與制造，同樣是康寧的強項。
回看英偉達的叁筆投資，邏輯便清晰起來：Lumentum 專注光源器件（如激光器），Coherent 主攻光子集成芯片（如調制器、探測器），而康寧則掌握光纖、連接器與玻璃基板。“光的產生、處理與傳輸”叁大關鍵環節，英偉達已全部落子。自身則居於系統架構定義者的位置，確保光學技術的演進方向與自家 GPU、交換芯片的路線圖緊密協同。
這或許還將直接重塑英偉達下壹代芯片的設計邏輯。
當光纖互連打破銅纜在帶寬、功耗與傳輸距離上的物理天花板，芯片團隊在規劃新壹代 GPU 或交換芯片時，便無需再為“信號衰減快、傳輸距離短”預留大量冗余補償電路，從而能把更多晶體管與功耗預算傾注於計算核心與 AI 加速單元上。
更重要的是，英偉達通過資本深度參與光學器件的底層定義，未來有望實現光引擎與芯片 I/O 架構的同步迭代，讓下壹代產品從設計之初就原生適配高密度光互連。長遠來看，這還可能推動“計算芯粒+光學玻璃基板”的異構封裝成為新標准，使光互連從外部配件徹底轉變為英偉達算力平台的核心底座。
圖 | CPO 技術概念示意圖（來源：康寧）
[加西網正招聘多名全職sales 待遇優]
| 分享: |
| 注： | 在此頁閱讀全文 |
| 延伸閱讀 |
推薦: