Broadcom副总裁谈光电共封装 （CPO）的进展以及生态系统的机遇和需求
随着数据中心和通信网络处理的数据量不断增加，对更高带宽和更高效互连解决方案的需求也急剧上升。光电共封装器件（CPO）是革命性技术，将光学器件直接集成到与 ASIC 或交换机相同的封装上，有望彻底改变光互连技术。与传统的可插拔光学器件相比，CPO 具有多项显著优势，是一种极具吸引力的解决方案，可满足对数据传输容量的无限需求。
CPO 的主要优点之一是能够最大限度地减少所需的组件和互连器件数量，从而大幅降低单位比特成本。此外，与可插拔光模块器件相比，CPO 通过消除电互连功率耗散和变异性，提供了更优越的功率和性能特性。不过，CPO 也面临着一系列挑战。CPO 模块的固定配置可能会造成限制，可靠性和可替换性之间的权衡也是需要解决的问题。
光电子技术已从分立的 III-V 族组件发展到基于硅基光电子技术（SiPh）的高度集成光引擎。传统模块设计的工程和制造限制推动了这一转变，将硅基光电子芯片集成到封装（SCIP）中是向前迈出的重要一步，最终目标是实现光电共封装器件，提供能够支持高达 6.4T 数据传输速率的高度集成光引擎。
Broadcom 的 Humboldt 25.6T CPO 演示是推动 CPO 革命的尖端技术的最佳范例。该实施方案采用了 32 通道光电芯片 （PIC）、集成互阻抗放大器 （TIA） 和驱动器以及可拆卸光纤连接器，所有这些都集成在一个 ODM 系统中。
CPO 最显着的优势之一是大大降低了电路板和系统的复杂性。通过将光电子器件直接集成到封装上，无需单独的光模块和复杂的光纤布线，从而使系统设计更简单、更高效。
与可插拔光模块器件方案相比，CPO 连接提供了 30% 以上的额外面板通风面积。增加的气流可使进气预热温度降低 3°C 至 5°C，从而降低风扇功率，进一步提高整体系统效率。
洪堡（Humboldt） 25.6T CPO 生产数据博通公司 Humboldt 25.6T CPO 的生产数据显示了该技术令人印象深刻的性能。这些图表展示了出色的接收器灵敏度、OMA-TDECQ 和光引擎温度特性，达到或超过了指定的性能要求。
博通公司在极短的时间内实现了多个重要的里程碑，全球首个 CPO 系统的开发历程令人瞩目。从 2022 年 3 月的首次公开演示，到一年后功能齐全的 25.6T CPO 系统，CPO 技术的飞速进步令人印象深刻。
CPO 光路由几个关键部件组成，包括前面板端口、CPO 光学引擎连接和远程激光模块 （RLM） 盲配连接。网络和计算领域各种应用的标准化和通用性对于推动 CPO 技术的广泛应用很重要。
与任何新技术一样，CPO 的成功应用需要一个强大的生态系统来支持其开发和部署。CPO 的一些关键生态系统机遇和需求包括：对高功率连续波 （CW） 激光二极管的持续投资
各种外形尺寸的前面板灵活性
特别研究先进封装中的光器件（如双面贴合、洁净度）
就鉴定和可靠性的应力因素开展合作并实现标准化
Broadcom认为光电共封装技术改变游戏规则，有望彻底改变高速光互连技术。CPO 能够显着降低成本、功耗和延迟，为数据中心和通信网络提供了极具吸引力的价值主张。虽然 CPO 没有技术障碍，但集成和部署该技术的新兴生态系统仍在不断发展。接下来的关键步骤包括解决可靠性和产量方面的挑战，以充分发挥 CPO 的潜力，实现最低的总体拥有成本 （TCO）。随着数据需求的不断激增，CPO技术将在实现下一代高性能、高能效和高成本效益的光互连解决方案方面发挥关键作用。[1]M. Mehta, "CPO Progress and Ecosystem Development," presented at the APC Broadcom, Jan. 2024. [Online].
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