瑞銀近期在參加半導體論壇後發現,在AI數據中心功耗飆升、銅纜傳輸瓶頸日益明顯的背景下,共封裝光學CPO正在成為下一階段AI基礎設施升級的關鍵路徑。
9月13日,據追風交易台消息,瑞銀在最新研報中稱,共封裝光學(CPO)技術趨勢今年變得"尤為清晰",行業專家預測功耗優化將在2028年達到關鍵節點。
研報指出,博通、Ayar Labs與Lumentum三位專家在半導體論壇上的發言表明,CPO(共封裝光學)正逐步突破功耗與集成瓶頸,或將在2028-2029年開啟AI服務器互連的大規模應用
博通表示,目前阻礙CPO全麵替代銅纜的關鍵是其能耗仍高於10皮焦/比特(pJ/bit),但預計2028年中期解決方案將降至10皮焦/比特以下,2029年先進方案可低至5皮焦/比特。屆時,CPO將真正具備大規模部署能力。
Ayar Labs則強調AI數據中心功耗急劇上升推動CPO需求,計劃通過光學I/O解決方案將576 GPU係統的機架功耗限製在100kW以內。Lumentum則表示,憑借其在化合物半導體材料和超高功率激光器方麵的技術優勢,為下一代3.2T光接口鋪路。
博通:CPO能耗將於2029年降至5pJ/bit以下,銅纜已臨界
Broadcom首席技術專家=Tzu Hao Chow表示,AI服務器網絡的“橫向擴展”已普遍采用可插拔光模塊,並逐步向CPO過渡。而“縱向擴展”仍依賴銅纜,但麵臨顯著物理極限——當單通道速率從100G提升到200G時,銅纜的有效傳輸距離從4米縮短至2米,即便加裝中繼芯片,提升也極為有限。
Chow指出,目前阻礙CPO全麵替代銅纜的關鍵是其能耗仍高於10皮焦/比特(pJ/bit),但預計2028年中期解決方案將降至10以下,2029年先進方案可低至5 pJ/bit。屆時,CPO將真正具備大規模部署能力。
他還對比了博通自研的兩種光模塊技術:矽光(SiPh)方案與VCSEL方案。
SiPh在帶寬、傳輸距離(可達2公裏)和功耗上更具優勢,適合數據中心互連;而VCSEL在成本和短距傳輸(30米以內)方麵依然占據一席之地。Ayar Labs:AI數據中心耗電爆表,CPO是唯一路徑
Ayar Labs創始人Mark Wade直指痛點:“Meta的新型Hyperion數據中心將在2030年耗電達2GW,2035年更升至5GW,相當於路易斯安那州全州居民用電的1.5倍。”
他表示,AI訓練任務的指數級增長使得數據中心機架功耗成為製約擴容的瓶頸。Ayar Labs的CPO方案,包括TeraPHY光學I/O芯粒與SuperNova多波長光源,將使得:
單機架部署576顆GPU係統功耗控製在100kW(2027年)即使擴展至2048顆GPU,也能將單架功耗穩定在100kW以內(2029年)
此外,Wade認為AI硬件正在從“敘事”轉向“水管”階段,即底層互連和電力係統的基礎設施化。他強調,光I/O技術將使AI計算效率(tokens/sec)與成本比(throughput/$)同時提升,真正實現性能與盈利的雙贏。
目前Ayar已獲得來自AMD、英偉達、英特爾與台積電的投資,並與Alchip合作,在台積電COUPE平台上推動光學集成。
Lumentum:VCSEL技術成熟,正為3.2T光接口鋪路
在更靠近器件層麵,Lumentum首席光子專家Matt Sysak強調,該公司擁有從砷化镓(GaAs)到磷化銦(InP)等複合半導體材料的深厚積累,並可提供MEMS光開關、高速激光器等核心器件。
英偉達正采用Lumentum的超高功率激光器作為其Spectrum-X CPO交換機的光引擎,標誌著傳統GPU巨頭已在網絡基礎設施中全麵引入光技術。
Lumentum最新發布的PAM4調製激光器(400G/448G/450G)及分布反饋調製器(DFB-MZI)正為下一代3.2T光接口奠定基礎。
同時,其在FaceID場景下累計出貨超千億數量級的VCSEL激光器,也在服務器集群中展示出高可靠性與低成本優勢,適合短距規模化互連。