瑞银近期在参加半导体论坛后发现,在AI数据中心功耗飙升、铜缆传输瓶颈日益明显的背景下,共封装光学CPO正在成为下一阶段AI基础设施升级的关键路径。
9月13日,据追风交易台消息,瑞银在最新研报中称,共封装光学(CPO)技术趋势今年变得"尤为清晰",行业专家预测功耗优化将在2028年达到关键节点。
研报指出,博通、Ayar Labs与Lumentum三位专家在半导体论坛上的发言表明,CPO(共封装光学)正逐步突破功耗与集成瓶颈,或将在2028-2029年开启AI服务器互连的大规模应用。
博通表示,目前阻碍CPO全面替代铜缆的关键是其能耗仍高于10皮焦/比特(pJ/bit),但预计2028年中期解决方案将降至10皮焦/比特以下,2029年先进方案可低至5皮焦/比特。届时,CPO将真正具备大规模部署能力。
Ayar Labs则强调AI数据中心功耗急剧上升推动CPO需求,计划通过光学I/O解决方案将576 GPU系统的机架功耗限制在100kW以内。Lumentum则表示,凭借其在化合物半导体材料和超高功率激光器方面的技术优势,为下一代3.2T光接口铺路。
博通:CPO能耗将于2029年降至5pJ/bit以下,铜缆已临界
Broadcom首席技术专家=Tzu Hao Chow表示,AI服务器网络的“横向扩展”已普遍采用可插拔光模块,并逐步向CPO过渡。而“纵向扩展”仍依赖铜缆,但面临显著物理极限——当单通道速率从100G提升到200G时,铜缆的有效传输距离从4米缩短至2米,即便加装中继芯片,提升也极为有限。
Chow指出,目前阻碍CPO全面替代铜缆的关键是其能耗仍高于10皮焦/比特(pJ/bit),但预计2028年中期解决方案将降至10以下,2029年先进方案可低至5 pJ/bit。届时,CPO将真正具备大规模部署能力。
他还对比了博通自研的两种光模块技术:硅光(SiPh)方案与VCSEL方案。
SiPh在带宽、传输距离(可达2公里)和功耗上更具优势,适合数据中心互连;而VCSEL在成本和短距传输(30米以内)方面依然占据一席之地。
Ayar Labs:AI数据中心耗电爆表,CPO是唯一路径
Ayar Labs创始人Mark Wade直指痛点:“Meta的新型Hyperion数据中心将在2030年耗电达2GW,2035年更升至5GW,相当于路易斯安那州全州居民用电的1.5倍。”
他表示,AI训练任务的指数级增长使得数据中心机架功耗成为制约扩容的瓶颈。Ayar Labs的CPO方案,包括TeraPHY光学I/O芯粒与SuperNova多波长光源,将使得:
- 单机架部署576颗GPU系统功耗控制在100kW(2027年)
- 即使扩展至2048颗GPU,也能将单架功耗稳定在100kW以内(2029年)
此外,Wade认为AI硬件正在从“叙事”转向“水管”阶段,即底层互连和电力系统的基础设施化。他强调,光I/O技术将使AI计算效率(tokens/sec)与成本比(throughput/$)同时提升,真正实现性能与盈利的双赢。
目前Ayar已获得来自AMD、英伟达、英特尔与台积电的投资,并与Alchip合作,在台积电COUPE平台上推动光学集成。
Lumentum:VCSEL技术成熟,正为3.2T光接口铺路
在更靠近器件层面,Lumentum首席光子专家Matt Sysak强调,该公司拥有从砷化镓(GaAs)到磷化铟(InP)等复合半导体材料的深厚积累,并可提供MEMS光开关、高速激光器等核心器件。
英伟达正采用Lumentum的超高功率激光器作为其Spectrum-X CPO交换机的光引擎,标志着传统GPU巨头已在网络基础设施中全面引入光技术。
Lumentum最新发布的PAM4调制激光器(400G/448G/450G)及分布反馈调制器(DFB-MZI)正为下一代3.2T光接口奠定基础。
同时,其在FaceID场景下累计出货超千亿数量级的VCSEL激光器,也在服务器集群中展示出高可靠性与低成本优势,适合短距规模化互连。
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