日月光半導(dǎo)體宣布，將展示一款共同封裝光學(xué)（Co-Packaged Optics，CPO）設(shè)備，可將多個(gè)光學(xué)引擎（OE）與ASIC芯片直接集成在單一封裝內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了每比特小于5皮焦耳（<5 pJ/bit）的功耗并且大幅增長(zhǎng)帶寬。

日月光半導(dǎo)體指出，隨著人工智能（AI）技術(shù)的普及，能耗需求急劇增加，對(duì)帶寬的需求也達(dá)到前所未有的水平。日月光CPO設(shè)備不僅顯著提升能源效率，還大幅增加帶寬，同時(shí)可改善延遲、數(shù)據(jù)吞吐量和可擴(kuò)展性，應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)中心的未來(lái)挑戰(zhàn)。

根據(jù)IDC在2025年1月的報(bào)告，隨著容量需求增加和基礎(chǔ)設(shè)施的擴(kuò)展，2024年至2028年數(shù)據(jù)中心AI芯片（AI Silicon）的年均復(fù)合增長(zhǎng)率（CAGR）將達(dá)到24.9%。因此，對(duì)能源效率的需求也進(jìn)一步提升。日月光CPO具體實(shí)現(xiàn)將光學(xué)引擎直接集成到交換機(jī)（switch）內(nèi)的先進(jìn)封裝技術(shù)，可以完成最短的電氣連接路徑，降低插入損耗，進(jìn)而有效改善功耗。

CPO是日月光從傳統(tǒng)插拔式模塊轉(zhuǎn)為光學(xué)IO以及完全集成的3D共同封裝光學(xué)模塊的關(guān)鍵步驟，而月光CPO封裝流程的重要里程碑包含控制基板翹曲與共面度（coplanarity），以滿足光纖數(shù)組耦合的要求以及邊緣（水平）和表面（垂直）光纖耦合的結(jié)構(gòu)和翹曲協(xié)同需求。這對(duì)于優(yōu)化數(shù)據(jù)吞吐量，同時(shí)最小化光學(xué)相關(guān)損失至關(guān)重要。

日月光半導(dǎo)體指出，隨著帶寬需求呈指數(shù)增長(zhǎng)，目前的面板可插拔（FPP）解決方案的發(fā)展路線圖，在密度、功率和成本方面顯示出其發(fā)展路線（Roadmap）的限制。切換速度的提高也導(dǎo)致串行器與解串行器（SerDes）互聯(lián)功耗在總切換功耗中占比增加。這推動(dòng)了將光學(xué)組件從FPP移至更接近交換機(jī)ASIC的封裝中。目前已采用了板載光學(xué)技術(shù)，而日月光的CPO提供了一個(gè)插入損耗更低的選擇，可進(jìn)一步降低功耗以及單位比特成本。FPP解決方案目前的功耗為30 pJ/bit，而板載解決方案為20 pJ/bit，而CPO已經(jīng)實(shí)現(xiàn)小于5 pJ/bit的功耗。

日月光半導(dǎo)體的CPO解決了在大于75mm×75mm的封裝中，將多個(gè)光學(xué)引擎與ASIC集成的挑戰(zhàn)。這對(duì)于網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心都帶來(lái)了顯著的好處。在網(wǎng)絡(luò)方面，CPO提供了一個(gè)可以改善或替代1.6Tb/s或3.2Tb/s可插拔光學(xué)組件的選擇，并且是一個(gè)實(shí)現(xiàn)超低延遲的集成解決方案。在運(yùn)算方面，CPO技術(shù)平臺(tái)可以將CPU、GPU和XPUs與光學(xué)組件集成在單一的共同封裝中，實(shí)現(xiàn)高速光學(xué)數(shù)據(jù)連接。

日月光研發(fā)副總洪志斌表示，根據(jù)麥肯錫2025年的報(bào)告，全球?qū)?shù)據(jù)中心容量的需求在2023年至2030年間將以27%的年均復(fù)合增長(zhǎng)率增加，最終達(dá)到298 GW的年度需求。相較于目前60 GW的需求，這驚人的增長(zhǎng)預(yù)示著潛在的供應(yīng)缺口。因此，日月光致力于通過(guò)我們的CPO創(chuàng)新為數(shù)據(jù)中心帶來(lái)功耗效率。降低能源消耗和提供經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)是CPO技術(shù)的主要驅(qū)動(dòng)力。我們的CPO將光學(xué)引擎放置在非常接近ASIC芯片的位置，這意味著減少連接損耗，并且無(wú)需使用重新定時(shí)芯片來(lái)補(bǔ)償兩者之間的信號(hào)，可顯著降低能耗，并大幅增加系整理體帶寬密度。

日月光銷售與營(yíng)銷資深副總Yin Chang進(jìn)一步說(shuō)明，們的產(chǎn)業(yè)已經(jīng)從傳統(tǒng)計(jì)算進(jìn)入高性能計(jì)算時(shí)代，先進(jìn)AI模型/應(yīng)用以及不斷變化的云計(jì)算和邊緣計(jì)算，持續(xù)增加數(shù)據(jù)中心的需求。這不僅在功率和冷卻方面帶來(lái)巨大的挑戰(zhàn)，也需要產(chǎn)業(yè)提供促進(jìn)應(yīng)用和擴(kuò)展的突破性創(chuàng)新。在日月光，我們致力于將硅光子技術(shù)提升到新的水平，并且在AI普及的關(guān)鍵時(shí)刻，提供具有卓越能效的CPO技術(shù)來(lái)增強(qiáng)我們的客戶價(jià)值。

日月光強(qiáng)調(diào)，旗下的CPO是VIPack系列先進(jìn)封裝解決方案之一，VIPack是一個(gè)根據(jù)產(chǎn)業(yè)藍(lán)圖協(xié)同合作的可擴(kuò)展平臺(tái)，并且擁有集成設(shè)計(jì)生態(tài)系統(tǒng)（IDE），提供協(xié)作設(shè)計(jì)工具，以系統(tǒng)性地提升先進(jìn)封裝架構(gòu)。

(首圖來(lái)源：日月光)

#日月光# #信號(hào)帶寬# #光學(xué)# #數(shù)據(jù)中心# #人工智能#