2024-09-30 拓墣产业研究院

CPO再进化：核心运算单元整合矽光子晶片

焦点报告 IC制造光通讯与网路技术

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摘要

为改善传统可插拔光通讯解决方案的讯号衰减与耗能问题，近年业界陆续提出LPO、OBO与CPO解决方案，然随著核心运算单元的算力越来越高，次世代CPO架构乃浮上台面。

一. 核心运算单元吞吐量日高，次世代CPO解决方案应运而生
二. 从IC制造、封测、设计到IDM皆聚焦次世代CPO解决方案
三. 拓墣观点

图一　传统可插拔光通讯解决方案的四个讯号衰减区段
图二　CPO解决方案与矽光子晶片架构示意
图三　光引擎升级迭代的关键技术
图四　CPO Switch与XPU Optical IO
图五　日月光揭示的CPO 1.0、2.0解决方案示意图
图六　AMD 3D V-Cache技术示意图
图七　AMD 3.5D系统级封装晶片示意图
图八　NVIDIA的光引擎互连构想
图九　Broadcom将矽光子晶片与核心运算单元整合
图十　Intel提出的OCI CPO解决方案

表一　OpenAI发布之历代GPT模型参数
表二　Broadcom Bailly CPO方案的交换器功耗与节能效果

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