博通正式发布第三代硅光子共封装技术(CPO)

2025年05月20日 10:28    发布者:eechina
网络与通信解决方案提供商博通(Broadcom)近日在2025光纤通信大会(OFC)上正式发布其第三代硅光子共封装光学技术(CPO),标志着AI算力基础设施在带宽密度、能效及可扩展性方面迈入全新阶段。此次发布的第三代CPO技术单通道速率达200G,较前代产品提升一倍,同时功耗降低50%,为超大规模数据中心、AI训练集群及高性能计算(HPC)场景提供关键支撑。

技术突破:从100G到200G的跨越式升级

博通第三代CPO技术基于其成熟的Tomahawk系列交换机ASIC与硅光子平台,通过2.5D/3D异构集成工艺,将光学引擎与交换芯片直接封装在单一基板上,实现电信号传输距离缩短至毫米级。相较于传统可插拔光模块,CPO技术将系统延迟降低60%,数据传输能效提升至每比特5pJ以下,较行业平均水平优化超50%。



关键技术亮点包括:

高密度集成光学引擎:采用博通专利的SCIP(Silicon Chiplet Photonics Package)技术,通过硅通孔(TSV)与高密度键合工艺,实现130微米间距的电-光I/O引脚配准,支持每秒3.2太比特(Tbps)的全双工传输速率。
可插拔远端激光模块(RLM):延续第二代产品的设计优势,RLM支持单通道21dBm光功率输出,并符合QSFP-DD标准,实现“盲插”维护,降低运维成本30%以上。
低损耗光纤连接器:定制化127微米间距光纤阵列连接器,在14.43毫米长度内集成72对光纤,支持高重复性、低插入损耗的光学耦合,满足数据中心大规模部署需求。

生态协同:从芯片到系统的全链路优化

博通第三代CPO技术的成熟,得益于其与产业链伙伴的深度协同。在大会同期,康宁、台达电子、富士康互联技术、Micas网络等企业宣布多项合作里程碑:

康宁:提供针对TH5-Bailly平台的先进光纤与连接器组件,支持200G/通道CPO系统的信号完整性;
台达电子:发布全球首款紧凑型3RU 51.2T CPO以太网交换机,支持风冷与液冷双模式,功耗较传统方案降低40%;
富士康互联技术:量产CPO LGA插座与可插拔激光源(PLS)笼子,确保系统级可靠性与可维护性;
Micas网络:推出基于TH5-Bailly的网络交换机系统,系统级功耗节省超30%,适用于AI推理与训练集群。

博通光学系统部副总裁兼总经理Near Margalit博士表示:“第三代CPO技术是博通在AI互连领域持续创新的结晶。通过与生态伙伴的紧密合作,我们已构建从芯片设计、封装工艺到系统集成的完整能力链,确保客户能够以最低的总拥有成本(TCO)部署下一代AI基础设施。”

应用场景:重塑AI集群与数据中心架构

随着AI大模型参数规模突破万亿级,传统铜互连方案在带宽、功耗与延迟上面临瓶颈。博通第三代CPO技术专为解决以下挑战而设计:

超大规模纵向扩展:支持超过512个节点的AI训练集群,单节点光带宽需求提升至1.6Tbps,满足百万级GPU互联需求;
能效优化:通过消除DSP(数字信号处理)芯片与缩短电信号路径,将光互连功耗降低至传统方案的1/3,助力数据中心实现PUE(电源使用效率)目标;
成本可控:依托博通成熟的OSAT(外包半导体组装与测试)工艺与自动化测试流程,第三代CPO产品良率提升至98%以上,推动量产成本下降。

未来展望:400G/通道与开放标准的演进路径

博通同步披露其CPO技术路线图:第四代产品将聚焦单通道400G速率,目标在2026年实现样机交付。此外,博通承诺推动CPO技术的开放标准与系统级优化,联合OIF(光互联论坛)、CCITA(中国计算机互联技术联盟)等组织,加速产业链协同创新。

“CPO不仅是技术迭代,更是数据中心架构的范式转移。”Margalit强调,“博通将持续投入硅光子学、共封装工艺与生态建设,为AI时代提供‘零妥协’的互连解决方案。”