7/16/2021，光纖在線訊，6月23~25日在蘇州成功舉辦的CFCF2021光連接大會上，在“光電芯片&下一代光器件”分論壇中，討論環(huán)節(jié)邀請USCONEC作為合作商，并邀請USCONEC亞太區(qū)的業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理孫承恩主持，主題為 “CPO（Co-Package）的機(jī)會與挑戰(zhàn)“，邀請海信寬帶張華，盛科網(wǎng)絡(luò)成偉，源杰半導(dǎo)體王良波，Intel張東豪，新華三王雪，覆蓋模塊，交換機(jī)芯片，激光器芯片，硅光芯片及模塊，交換機(jī)及連接器廠商共同分享了一場精彩的圓桌討論，可謂干貨滿滿，由于討論涉及話題過多，本討論環(huán)節(jié)分為2篇完成，本篇分享前兩個話題。


話題1：1.6T之后可插拔光模塊面臨的問題？

主持人USCONEC孫承恩表示，從COBO板載光模塊到CPO聯(lián)盟，業(yè)界一直在尋找低功耗，低成本的方案，北美互聯(lián)網(wǎng)公司更是計劃在2022年下半年部署CPO交換機(jī)。CFCF2021光連接大會上各位嘉賓都提到1.6T之后光模塊會到達(dá)瓶頸期，那么可插拔光模塊會面臨哪些問題？比如說功耗、每比特成本？是否與CPO共存？

Intel張東豪認(rèn)為：CPO最重要的是解決電（干擾）的問題，光天生具有正交性，比較容易抗干擾。我認(rèn)為可插拔和CPO是長時間共存兩者并不沖突，CPO板載光傳輸還有其他的應(yīng)用場景，可用于chip到chip之間作為板間連接件，可以提高極高的密度。在交換之外，尤其AI和超算會成為CPO、板載光模塊的先鋒市場。

新華三王雪：從設(shè)備的角度，CPO技術(shù)首先是功耗，同樣的單板密度，功耗要呈4倍以上增加，從網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋪碇v，有人提出CPO技術(shù)可以把TOR減掉從而降低系統(tǒng)功耗；同時散熱問題， 400G的溫升已經(jīng)很高，800G則會更高。其次，交換機(jī)設(shè)備未來的趨勢必然是端口密度和帶寬越來越高，CPO技術(shù)應(yīng)該是保障高帶寬高密度傳輸?shù)姆较�？即便不是首先用在交換機(jī)，但集成化、高速化是必然方向。

源杰半導(dǎo)體王良波：CPO與可插拔一定是共存的，CPO是比較理想化且工藝復(fù)雜，玩家從北美看就三大家Intel、博通、思科。從硅光的角度，真正能量產(chǎn)硅光模塊的廠家很少，真正走到CPO，封裝的密度至少是32路、64路、128路為主。當(dāng)前400G DR4 4路成本控制到業(yè)界接受本身難度就大。可插拔模塊保守估計至少5~6年的周期， CPO應(yīng)該會有一部分市場。

盛科成偉：交換機(jī)芯片的功耗已經(jīng)很高，盡管CPO低功耗，低成本，但在這樣大的熱源附近放置硅光模塊依然會受到溫度波動，挑戰(zhàn)依然很大。CPO是一條非常好的技術(shù)趨勢，可能在HPC里率先應(yīng)用，但長遠(yuǎn)看，什么時候才能進(jìn)入大規(guī)模市場還是要很多業(yè)界同仁共同努力攻克各種難題的。

海信寬帶張華：可插拔光模塊生命力依然很長，新技術(shù)新產(chǎn)品形態(tài)要成熟并且走入大規(guī)模應(yīng)用的話，也需要有很長的路來走。海信從芯片到封裝器件到模塊，希望可插拔光模塊生命力依然頑強(qiáng)，如果再走十年的話，可插拔模塊仍需解決多種問題：1）單波200G技術(shù)，不單單是光芯片，還有電芯片。2）功耗散熱問題。如何開發(fā)低功耗的光模塊？當(dāng)前看光模塊功耗主要來源是電芯片，特別是DSP芯片。除了更精細(xì)的工藝，可以在芯片架構(gòu)設(shè)計上做創(chuàng)新，降低功耗�？傊�，需要從光、電、器件本身性能上完成低功耗單波200G。此外在封裝技術(shù)上，大于8通道是否有更好更巧妙的封裝方式？ 

話題2：CPO帶給器件、模塊、交換機(jī)系統(tǒng)的挑戰(zhàn)
主持人孫承恩做了一種假設(shè)：如果CPO被更多互聯(lián)網(wǎng)公司接受，從連接器、電芯片、光芯片、光源、大功率激光器，交換機(jī)設(shè)計、測試、維護(hù)等都會帶來非常大的挑戰(zhàn)。

USCONEC孫承恩從連接器廠商的角度談到，CPO里不同的場景需要不同的特殊連接器，比如說激光器的連接： Intel采用異質(zhì)集成；大部分公司采用外置激光器（可插拔方式），則需要集成光連接器和電連接器，考慮對準(zhǔn)公差，灰塵不敏感。從光引擎的角度，硅光耦合需要考慮把高密度光纖轉(zhuǎn)成普通光纖，考慮用擴(kuò)束的方法。從光引擎到交換機(jī)面板，有上千芯的光纖則需要高密度的連接器。

盛科成偉：從產(chǎn)業(yè)布局來看，英偉達(dá)、Intel、博通等CPO玩家通過并購的方式完成了很多產(chǎn)業(yè)布局，有光的能力、電的能力。而國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈，沒有光的巨頭、電的巨頭有整合能力。盛科可以做CPO交換機(jī)電的部分，還需要光的伙伴，封裝伙伴，需要產(chǎn)業(yè)鏈完全配合的過程，標(biāo)準(zhǔn)化、量產(chǎn)化都是一項繁瑣的相互配合的漫長的工作。

源杰半導(dǎo)體王良波：CPO把電、芯片部分全部用來合封，但光源依然外置，好處是激光器比電芯片更怕熱，拉曼方案是個方向。源杰半導(dǎo)體既可以提供高速的25G/50G/100G EML的方案，也可以提供大功率光源。對激光器芯片商來講順應(yīng)技術(shù)方案的變化、客戶的需求、行業(yè)落地情況做相應(yīng)變動就可以了。如果真走到CPO，那么掌握核心芯片才是最大的源頭，核心在于能不能拿到頭部市場的客戶認(rèn)可。

Intel張東豪：硅光最大的問題是只能發(fā)很微弱的光，拉曼技術(shù)可以實現(xiàn)發(fā)光，但不足以讓它成為光源來驅(qū)動后續(xù)的調(diào)制等。Intel的方案是盡可能使用硅，除了增益介質(zhì)用InP。Intel的方案做不同的波長很容易，只需在硅腔體做不同的周期結(jié)構(gòu)，甚至InP部分很多波長可以共用，所以Intel的看法是做更多的波長減少對無源器件和光纖的依賴。不同的技術(shù)路徑會有不同的技術(shù)挑戰(zhàn)，Intel的挑戰(zhàn)是它的東西是相對閉源的，是強(qiáng)耦合的，可能物聯(lián)網(wǎng)廠家和客戶會有考量，難以形成行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

新華三王雪：從設(shè)備商的角度，CPO里面有很多光纖和連接器，我們嘗試過高密度載板光模塊的應(yīng)用經(jīng)驗，假如光纖到了1000多根，裝配和裝備測試、生產(chǎn)測試、故障定位都是巨大的問題，良率也會受到影響。包括維護(hù)，無論是設(shè)備還是模塊，一路出了問題不能影響其他路。但CPO部署相對不那么靈活，不能說這個端口配DR,那個端口配FR。

海信寬帶張華：如果CPO真的到來，從器件、模塊、芯片的角度如何擁抱它，分享三點： 
第一，基于假設(shè)判斷，CPO只能做集成，考慮到成本采用硅光集成來做。能否有一個Fab支持所謂的多材料體系的硅光集成工藝平臺？ 國內(nèi)急需這樣的平臺。 
第二，業(yè)界做硅光集成商業(yè)化做的比較好的公司都是全能力的，光、電的設(shè)計能力兼?zhèn)�。所以國�?nèi)的企業(yè)不能只關(guān)注光芯片，還需要和電的融合設(shè)計。
第三，國內(nèi)缺少像盛科網(wǎng)絡(luò)這樣專注于交換芯片的廠商。海外的博通、思科優(yōu)勢明顯，從交換芯片到硅光到封裝能力全產(chǎn)業(yè)鏈。既然CPO是光電合封，要把光引擎和交換芯片合封到一起，需要光交換芯片企業(yè)帶領(lǐng)器件層進(jìn)一步完善產(chǎn)業(yè)鏈。

未完待續(xù)……