CPO临近量产,下一阶段聚焦接口、良率与可维护性

来源:半导纵横发布时间:2026-09-14 17:43
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精密对准、可维护性、制造良率,以及光源、封装、测试、材料供应链能否同步成熟,都变得同等关键。

随着AI计算带宽持续提升,光互联架构正从可插拔光模块,向近封装光学(NPO)、共封装光学(CPO)演进。但大规模落地不只取决于光引擎本身的性能。精密对准、可维护性、制造良率,以及光源、封装、测试、材料供应链能否同步成熟,都变得同等关键。

FIT美国业务发展高级总监Kai-pin Lin表示,CPO让光学器件更靠近芯片封装,使得过去容易被忽略的接口与制造问题,成为行业讨论的核心。

Lin称,光纤精密对准是最基础的能力之一,也是最难快速攻克的环节。光连接器必须长期维持亚微米级对准精度。制作少量实验室样品相对简单,但要在数十万乃至百万级的出货量下持续稳定良率,需要一套覆盖精密工装、微注塑、材料管控、自动化组装与测量的工程能力。

可拆式光纤 - 芯片接口是另一个受到关注的方向。CPO缩短了光引擎与交换ASIC之间的距离,但如果光纤直接永久固定在封装上,一旦组装良率不佳、光纤被污染或是需要维护,更换成本会大幅上升。

Lin表示,可分离、盲插,甚至支持现场更换的光纤接口,或将成为CPO规模化部署的重要条件。FIT正联合上游光学材料与晶圆级光学供应商开发这类接口,依托自身在连接器与精密机械组件方面的积累。

AI机柜拉高集成难度

下一代AI机柜面临的工程挑战,远不止光通信本身。Lin说,供应商越来越多地遇到高速信号、高压电源与液冷方案叠加带来的协同设计难题。从224G信号完整性、高压直流架构下的安全与电弧管控,到液冷回路的密封与长期可靠性,这些以往分属不同专业供应商负责的问题,如今交织在一起。

但在AI机柜内部,这些组件往往集中在同一块托盘、背板,甚至同一个连接器接口周边。优化系统某一部分,就可能压缩另一部分的设计余量。

第二个障碍是AI平台新产品导入(NPI)周期持续缩短。规格迭代加快,意味着原型制作、设计修改和工程决策经常需要并行推进。供应商不仅要具备快速原型能力,还需要信号、电源、热管理与制造团队提前协同。Lin提到,如果零部件供应商继续采用按部门顺序响应客户需求的模式,将难以跟上AI平台的迭代速度。

第三个挑战是,需要同时具备精密工程能力与大规模量产能力。在实验室做出原型,和在大批量生产下维持良率、成本与供应链稳定完全是两回事。

因此FIT计划利用自身工装、电镀、冲压与自动化制造能力,加上富士康集团整柜系统资源,打通设计验证到量产之间的鸿沟。公司也希望跳出传统零部件供应商的定位,参与整机机柜的联合开发。

CPO规模化依赖更广泛的光通信供应链

CPO与NPO只是光通信整体变革的一环。Lin认为,AI数据中心大规模采用光互联,还需要外置光源(ELS)、先进封装、晶圆级光学、测试测量、现场运维和材料供应同步取得进展。

光源方面,外置激光器的可靠性、可维护性,以及磷化铟(InP)外延片与衬底的供货能力,将直接影响系统落地节奏。制造端,行业需要逐步从有源对准转向无源对准、晶圆级工艺,这就要求晶圆厂、封测厂商和光器件供应商建立更完善的设计与工艺规范。

测试仍是另一短板。光学测量基础设施成熟度不及电学测试;光互联论坛(OIF)与各类多源协议(MSA)后续在接口、测试规范上的进展,将直接影响量产效率。

部署后的维护同样关键。光纤端面极易被污染,如果缺少标准化的现场清洁、插拔、拆除、更换与维修流程,即便单个器件满足性能指标,也会损害整套系统可靠性。

玻璃衬底、低损耗光学材料、光纤、光纤插芯等上游精密组件的供给深度,也决定成本下降的速度。

Lin表示,下一阶段光通信领域的竞争,不是由CPO单一技术决定,而是看整个生态能否支撑大规模数据中心运营。随着传输速率从800G迈向1.6T乃至更高,行业需要更强的光供应链管控能力,贯穿量产与现场运维全流程。

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