Valitse maasi tai alueesi.

Yhteispakattu optiikka (CPO): Miten se toimii, 2026 alustoja, etuja ja haasteita

Jul21
Selata: 1,116
Yhteispakattu optiikka (CPO) sijoittaa optiset moottorit ja kytkentä-ASIC:in samaan yhteiseen alustaan, jotta sähköiset polut lyhenevät, kaistanleveyden tiheys kasvaa ja optisen liitännän teho vähenee suuritehoisissa verkoissa. Tämä artikkeli selittää, miten CPO toimii, miten se eroaa lähellä pakatusta ja liitettävästä optiikasta, mitkä kaupalliset alustat ovat saatavilla vuonna 2026, sekä voiman, jäähdytyksen, luotettavuuden, ylläpidon ja käyttöönoton haasteet, jotka vaikuttavat sen hyväksymiseen.

Luettelo

1. Mikä on yhteispakattu optiikka?
2. Miten yhteispakattu optiikka toimii
3. CPO vs NPO vs liitettäviä optiikkoja
4. Yhteispakatun optiikan edut
5. Nykyiset CPO-alustat, käyttöönotot ja sovellukset vuonna 2026
6. Yhteispakatun optiikan haasteet ja rajoitukset
7. Onko CPO tekoälyn datakeskusten tulevaisuus
8. Johtopäätös

Co-Packaged Optics (CPO) Architecture

Kuva 1. Yhteispakatun optiikan (CPO) arkkitehtuuri

Mikä on yhteispakattu optiikka?

Yhteispakattu optiikka on optinen liitäntäarkkitehtuuri, jossa optiset moottorit ja isäntäkytkimen sovellukseen erikoistunut integroitu piiri (ASIC) on asennettu samaan yhteiseen alustaan tai ensimmäiseen pakettiin. Kytkentä-ASIC käsittelee ja ohjaa verkkoliikennettä, kun taas optiset moottorit muuntavat sähköisiä signaaleja optisiksi signaaleiksi kuitusiirtoa varten ja muuntavat vastaanotetut optiset signaalit takaisin sähköiseen muotoon. OIF määrittelee yhteispaketoinnin siten, että viestintälaitteet liitetään samaan ensimmäiseen kerrokselliseen alustaan kuin isäntä ASIC.

CPO:ta on eristettävä lähellä pakatusta optiikasta ja liitettävästä optiikasta. CPO sijoittaa optisen moottorin ja kytkentä-ASIC:n samaan yhteiseen alustaan. Lähellä pakattu optiikka (NPO) asettaa optisen moottorin lähelle ASIC:ia, mutta pitää sen erillisellä alustalla, liitännällä, paketilla tai piirilevykokoonpanolla. Liitettäviä optiikkoja sijoitetaan vaihdettaviin vastaanotinmoduuleihin kytkimien etupaneeliin. OIF kuvaa liitettyä järjestelyä erikseen pakatuilla laitteilla yhteisellä piirilevyalustalla lähellä pakattuna optiikkana.

Pääero on fyysinen integrointiraja. CPO tarjoaa lyhyimmän ASIC-optisten moottorien sähköisen polun, koska molemmat laitteet jakavat ensimmäisen kerroksen paketin. NPO lyhentää polkua, mutta säilyttää erillisen optisen kokoonpanon. Liitettäviä optiikkoja käyttää pidempiä piirilevytason sähköisiä polkuja, mutta tarjoaa helpompaa moduulin vaihtamista, varaston hallintaa ja päivitysmahdollisuuksia.

Miten yhteispakattu optiikka toimii

Signal Flow Through a Co-Packaged Optical Engine

Kuva 2. Signaalivirta yhteispakatun optisen moottorin läpi

Kytkentä-ASIC lähettää suuridatanopeudellisia sähköisiä signaaleja lyhyen pakettitason yhteyden kautta optiselle moottorille. Moottori muuntaa sähköiset tiedot moduloiduksi valoksi ja yhdistää sen optiseen kuituun. Vastaanottopäässä fotodetektori muuntaa optisen signaalin takaisin sähköiseen muotoon, kun taas transimpedanssivahvistin valmistaa sen isäntäliitännälle.

CPO-alustat voivat käyttää erilaisia laserjärjestelyjä. Näihin kuuluvat ulkoiset jatkuvaverkko-lasersignaalit, jotka on liitetty integroituun modulaattoriin, lasereita, jotka on integroitu optiseen moottoriin tai sen lähelle, suoraan moduloidut laserit ja kenttävaihdettavat ulkoiset laserin lähdemoduulit. OIF:n spesifikaatiot tukevat sisäisiä ja ulkoisia laser-arkkitehtuureja, mukaan lukien huollettavat ulkoiset laserimoduulit, jotka voidaan vaihtaa ilman koko kytkentäpaketin muuttamista.

Sähkörasitesliitäntä voi olla ajastettu, lineaarinen, puolittain ajastettu tai suora ohjaus. Ajastetut suunnitelmat käyttävät signaalinkäsittelypiirejä signaalin aikarajojen ja laadun palauttamiseksi. Lineaariset ja suorat ohjausmuotoilut tukeutuvat enemmän isäntä-ASIC:n SerDes- ja tasoitusominaisuuksiin, kun taas puolittain ajastetut suunnitelmat käyttävät erilaisia käsittelyjärjestelyjä siirto- ja vastaanottoreiteille.

Lyhyemmät sähköiset reitit voivat vähentää kanavahäviötä ja signaalin käsittelyvaatimuksia, mutta nämä hyödyt riippuvat arkkitehtuurista. Joissakin CPO-järjestelmissä poistetaan tiettyjä DSP-, ajastin- tai kello- ja datan palautustoimintoja, kun taas toiset säilyttävät DSP:t, ohjaimet, tasoituslaitteet ja eteenpäin virhekorjausprosessoinnin. Esimerkiksi OIF:n 3,2 Tb/s moduuliarkkitehtuuri sisältää DSP:n, modulaattori-ohjaimen ja transimpedanssi-vahvistin toiminnot.

CPO vs NPO vs Pluggable Optics

Architectural Comparison of CPO, NPO, and Pluggable Optics

Kuva 3. CPO:n, NPO:n ja liitettäviä optiikoiden arkkitehtoninen vertailu

Vertailutekijä
Yhteispakattu optiikka
Lähipakattu optiikka
Liitettäviä optiikoita
Fyysinen sijoittelu
Optiset moottorit ja kytkentä-ASIC jakavat saman ensimmäisen tason alustan
Optinen moottori on lähellä ASIC:a mutta pysyy erillisessä kokoonpanossa
Irrotettavat siirtomodulit asennetaan kytkimen etupaneeliin
Sähköradan pituus
Lyhyin
Lyhyempi kuin liitettäviä optiikoita
Pisimmät
Paketti-integraatio
Korkein
Välikorkein
Alhaisin
Kaistanleveys-tiheyspotentiaali
Korkein
Korkea kuin perinteiset liitettäviä suunnitelmia
Rajoitettu kehikon koosta, liittimen välistä, ilmanvirtausta ja moduulin tehosta
Signaalin eheys
Lyhyet paketti-tason kanavat vähentävät sähköistä häviötä ja katkoja
Lyhyet kortti-tason kanavat vähentävät hävikkiä verrattuna liitettäviin
Pidemmät jäljet ja liittimet tarvitsevat suurempaa signaalin käsittelyä
Tehokkuus
Voi vähentää optisen liitännän tehoa tietyissä alusta suunnitelmissa
Voi vähentää kanavatehoa säilyttäen erillisen optisen kokoonpanon
Moduulin ja sähkökanavan teho lisääntyy datanopeuksien noustessa
Huolto
Moottorivika saattaa vaatia paketin, kortin tai kytkimen vaihtamisen
Riippuu siitä, onko optinen kokoonpano liitettävä vai vaihdettavissa
Yksittäiset siirtomodulit voidaan vaihtaa etupaneelista
Päivitys joustavuus
Tiiviisti sidottu kytkinalustaan
Kohtalainen
Korkein
Valmistusmonimutkaisuus
Korkein
Kohtalainen korkealle
Alhaisempi kytkentäpaketin integraatiomonimutkaisuus
Tyypillinen käyttö
Korkein kapasiteetti AI, pilvi- ja HPC-kankaat
Erikoistuneet tiheästi pakatut järjestelmät
Yritys-, tele-, pilvi-, tallennus- ja yleiset datakeskukset

CPO tarjoaa lyhyimmän sähköisen reitin ja korkeimman integroitumisen tason, mikä tekee siitä soveltuvan, kun kaistanleveys tiheys ja optinen liitäntäteho ovat suuria järjestelmärajoituksia. NPO tarjoaa välikorkean arkkitehtuurin siirtämällä optista moottoria lähemmäksi ASIC:a ilman, että se sijoitetaan samalla ensimmäiselle tason alustalle. Liitettäviä optiikoita pysyy käytännöllisimpänä valintana suurimmalle osalle verkkoja, koska se tarjoaa helpompia vaihtomahdollisuuksia, laajempaa yhteensopivuutta ja suurempaa päivitysjoustavuutta.

Yhteispakatun optiikan edut

Korkeampi kaistanleveys tiheys

CPO mahdollistaa useiden optisten moottoreiden järjestämisen kytkin-ASICin ympärille, mikä tarjoaa enemmän optista I/O-kaistanleveyttä paketin reunan kohdalla. Tämä voi tukea korkearadix-kytkimiä ilman, että jokainen korkean datanopeuden sähköinen reitti kulkee piirilevyn kautta etupaneelin siirtomodulille.

Kaistanleveys tiheys riippuu optisten moottoreiden määrästä, reitin datanopeudesta, aallonpituuksien määrästä, paketin reunan pituudesta, kuidun liittimen suunnittelusta ja optisesta arkkitehtuurista. Sitä ei tulisi kuvata vain fyysisten kuituporttien määrän lisääntymisenä.

Alustakohtainen tehon vähennys

Lyhyemmät sähköiset reitit voivat vähentää tarvittavaa tehoa ohjaimille, tasoitukselle ja ajastamiselle. Tarkat tehosäästöt riippuvat kuitenkin reitin datanopeudesta, optisen moottorin suunnittelusta, laserjärjestelmästä, sähköisestä liitännästä, jäähdytysarkkitehtuurista, linkin pituudesta ja valitusta vertailurajasta.

Broadcom ilmoitti vuonna 2024, että sen 51,2 Tb/s Tomahawk 5–Bailly -alusta käytti 70 % vähemmän optista liitäntätehoa kuin tavanomainen liitettävä vastaanotinratkaisu. Tämä prosenttiosuus koskee optista liitäntää, ei kokonaisswitchiä, hyllyä, jäähdytystä tai datakeskuksen tehoa.

Broadcom ilmoitti vuonna 2025, että Micas Networksin TH5-Bailly switch-järjestelmä saavutti yli 30 % järjestelmätason tehosäästöt verrattuna järjestelmään, joka käyttää perinteisiä liitettäviä moduuleja. Tämä mittaus kattaa laajemman järjestelmärajauksen kuin 70 % optisen liitännän luku ja sitä ei tule käsitellä samana tuloksena.

Broadcom ilmoitti myös vuonna 2025, että 102,4 Tb/s TH6-Davisson -alusta vähensi optisen liitäntätehon kulutusta 70 %:lla, eli yli 3,5 kertaa, verrattuna perinteisiin liitettaviin ratkaisuihin. Tämä on TH6-Davisson-alustan väite, ei kaikille CPO-järjestelmille yleinen suorituskykytaso.

NVIDIA raportoi vuonna 2026, että Spectrum-X Ethernet Photonics tarjoaa viisi kertaa paremman verkkotehotehokkuuden kuin verkot, jotka käyttävät perinteisiä vastaanottimia. Tämä käyttää eri toimittajan alustaa ja vertailurajausta kuin Broadcomin optisen liitännän luvut.

Parempi signaalin eheys

Sähkösignaalit kokevat lisäyksikön häviöitä, ristiinpuhelua, heijastuksia, pakettiparasiitteja ja impedanssin katkoja matkustaessaan pakettien, painetun piirikortin johtojen, liittimien ja vastaanotinliitäntöjen läpi. CPO lyhentää tätä kanavaa, mikä voi vähentää sähköistä häviötä ja helpottaa suuridatan siirtämistä.

Tulokseen vaikuttavat edelleen alusta, pakettireititys, SerDes-suunnittelu, modulaatiomuoto, väylän datanopeus ja ajastusrakenne. OIF huomauttaa, että saavutettavissa oleva kanavan pituus riippuu lisäyksikön häviöistä, ristiinpuheluista, pakettiparasiiteista ja impedanssin katkoista.

Korkeampi tila- ja kaistanleveys tiheys

CPO vähentää riippuvuutta suurista etupaneelin vastaanottimien häkeistä sijoittamalla optiset moottorit kytkin-ASICin viereen samaan ensimmäisen tason pakettiin. Tämä lyhentää suuridatan sähköisiä johtoja ASICin ja optisen liitännän välillä ja vähentää piirilevyn aluetta, joka tarvitaan signaalien reitittämiseen irrotettaville etupaneelin moduuleille.

Arkkitehtuuri voi tukea korkeampaa optista väylätiheyttä ja suurempaa yhteenlaskettua kaistanleveyttä rajoitetussa kori-alueessa. Kun switchin kapasiteetti kasvaa, enemmän etupaneelialaa voidaan käyttää tiheille kuituliittimille, ulkoisille lasermoduleille, jäähdytyslaitteille tai palveluliitännöille sen sijaan, että käytettäisiin suuria vastaanottimien häkkejä. Tämä parantaa kaistanleveys tiheyttä ja etupaneelin kuitutiheyttä ilman, että koriin tarvitsee tehdä suhteellista kasvua.

Skaalautuvuus AI- ja HPC-verkkoihin

Suuret AI-koulutus-, päätöksenteko- ja korkean suorituskyvyn laskentajärjestelmät vaihtavat suuria tietomääriä GPU:iden, kiihdyttimien, muistin, tallennuksen ja verkkokytkinten välillä. Verkkoteho, linkin luotettavuus, switchin radix ja yhteenlaskettu kaistanleveys voivat suoraan vaikuttaa kiihdyttimien hyödyntämiseen.

CPO:a otetaan ensin käyttöön laajentavissa ja ristikkäisrakenteissa, joissa perinteiset sähköiset reitit ja liitettävien moduulien teho ovat vaikeita skaalata. Sitä ei vaadita kaikissa AI- tai HPC-järjestelmissä, erityisesti siellä, missä kuparikaapelit tai liitettävät optiikat voivat tarjota tarvittavan datanopeuden, linkin ulottuvuuden, huollettavuuden ja kustannukset.

Nykyiset CPO-alustat, käyttöönotot ja sovellukset vuonna 2026

CPO:n käyttöönotto on edelleen rajallista verrattuna liitettaviin optiikoihin. Heinäkuussa 2026 julkaistut tiedot sisältävät tuotantomääriä, tuotantoomia, ennakkokäyttönäytteitä, asiakasottain ilmoituksia, kelpoisuustyötä ja järjestelmiä, joiden julkaisu on suunniteltu. Nämä vaiheet eivät saisi olla kuvaavia yhtä laajasti käytännön käyttöönottamaina.

Kaupalliset CPO-kytkinalustat

Broadcomin Tomahawk 5–Bailly -alusta yhdistää 51,2 Tb/s Tomahawk 5 -kytkin ASICin kahdeksalla 6,4 Tb/s optisella moottorilla ja 100 Gb/s-luokan sähköisillä väylillä. Broadcom toimitti alustan asiakkaille vuonna 2024 ja kuvasi TH5-Bailly:tä vuonna 2025 ensimmäisenä volyyproduktion CPO-ratkaisunaan. Delta Electronics ja Micas Networks ilmoittivat myös tuotantojärjestelmistä, jotka perustuvat TH5-Baillyyn. Alusta on tarkoitettu suurikapasiteettisille AI-laajentaville ja pilvi Ethernet -rakenteille.

Broadcomin Tomahawk 6–Davisson BCM78919 tarjoaa 102,4 Tb/s kokonaisswitchikapasiteettiä, kuusitoista 6,4 Tb/s optista moottoria ja 200 Gb/s tiedonsiirtonopeuden per kanava. Broadcom ilmoitti lokakuussa 2025, että se toimitti TH6-Davisson CPO -alustaa, samalla ilmoittaen, että BCM78919-laitetta otettiin ennakkokäyttäjille ja kumppaneille. Nämä lausunnot viittaavat erilaisiin kaupallisiin virstanpylväisiin eikä niitä pitäisi pienentää yhdeksi "vain näyte" -tilaksi.

NVIDIA:n Spectrum-X Ethernet Photonics -alustat käyttävät 200 Gb/s SerDesia ja tarjoavat kokoonpanoja, joiden kapasiteetti on 102,4 Tb/s ja jopa 409,6 Tb/s. NVIDIA ilmoitti toukokuussa 2026, että Spectrum-X Ethernet Photonics -alusta on siirtynyt tuotantoon. NVIDIA:n tuotesivulla luetellaan erityiset Spectrum-X Ethernet Photonics -kytkinjärjestelmät saatavuudeksi vuoden 2026 toisella puoliskolla. Alustatuotanto ja yleinen järjestelmä saatavuus tulee siten käsitellä erillisinä virstanpylväinä.

NVIDIA:n Quantum-X InfiniBand Photonics Q3450-LD tarjoaa 144 porttia, jotka toimivat nopeudella 800 Gb/s, mikä vastaa 115,2 Tb/s:n yhdistettyä porttidatanopeutta. Se käyttää 200 Gb/s SerDesia ja nestekylmitystä ja on tarkoitettu tekoälyn laskentakankaille ja korkean suorituskyvyn laskentajärjestelmille.

AI-skaalautuvat verkkoalustat

CPO-alustat on ensisijaisesti kohdennettu suuriruokaisiin laajentaviin ja ylittävään verkkoihin, jotka yhdistävät suuren määrän GPU:ita, kiihdyttimiä, palvelimia ja tallennusjärjestelmiä. Broadcom asemoittaa TH5-Baillyn ja TH6-Davissonin tekoälyn ja pilven Ethernet-verkkoihin, kun taas NVIDIA asemoittaa Spectrum-X Ethernet Photonicsin Rubin-sukupolven tekoälyteollisuuden käyttöön. Nämä ovat asiakirjoitettuja alustatavoitteita, eivät todisteita siitä, että CPO olisi korvannut liitettäviä optiikkaa nykyisissä tekoälydatakeskuksissa.

Hyvin suuressa pilviympäristön kelpoisuus ja käyttöönotto

NVIDIA tunnisti CoreWeave, Lambda ja Oracle Cloud Infrastructure -yhtiöt aikaisiksi ekosysteemikumppaneiksi ja Spectrum-X Ethernet Photonicsin varhaisiksi käyttäjiksi toukokuun 2026 tuotantoilmoituksessa. NVIDIA:n tuotesivulla mainitaan myös Meta ja Microsoft ensimmäisten käyttäjien joukossa. Nämä ilmoitukset dokumentoivat alustakäytön ja ekosysteemisosallistumisen, mutta eivät paljasta asennettujen kytkinten määriä, sijainteja, kelpoisuustuloksia tai tuotannon liikennettä, jota kuhunkin asiakkaaseen kuljetetaan.

Broadcom on dokumentoinut TH5-Bailly-asiakastoimitukset, kumppanien tuotantojärjestelmät ja yhteistyön pilvipalveluntarjoajien ja järjestelmäintegraattoreiden kanssa. Kuitenkin viitatuissa Broadcom-materiaaleissa ei tunnisteta nimettyä hyvin suuressa mittakaavassa toimijaa, joka käyttäisi tiettyä määrää Bailly-kytkimiä toimivassa verkossa. Alustaa tulisi siksi kuvata kaupallisesti tuotettuna ja asiakkaille toimitettuna sen sijaan, että se olisi laajasti käyttöönotettu kaikkien suurten pilvitarjoajien toimesta.

Korkean suorituskyvyn laskentasovellukset

CPO voi tukea korkean suorituskyvyn laskentaympäristöjä, jotka vaativat tiheää optista viestintää laskenta- ja kiihdyttimien telakoiden välillä. NVIDIA:n Quantum-X InfiniBand Photonics -alusta on suunniteltu tekoäly- ja superlaskentakankaille, ja Q3450-LD tukee 144 porttia nopeudella 800 Gb/s nestekylmättyjen onboard-silikonioptiikoiden kanssa.

Julkinen tieto on tällä hetkellä vahvempaa tuotespesifikaatioiden, käyttöönottoilmoitusten ja suunniteltujen integraatioiden osalta kuin pitkän aikavälin kenttädata laajassa asennetussa CPO-kannassa.

Miksi yritysverkot käyttävät edelleen liitettäviä optiikkaa

Suurin osa yritys- ja yleiskäyttöisistä datakeskuksista jatkaa liitettävien siirtimien käyttöä, koska yksittäisiä moduuleja voidaan vaihtaa, päivittää, varastoida ja testata riippumattomasti. Liitettävä optiikka tarjoaa myös laajan monikannan saatavuuden ja useita tiedonsiirtonopeus-, aallonpituus-, kuidutyyppi- ja linkin kantaman vaihtoehtoja.

CPO:sta tulee houkuttelevampi, kun sähkökanavan hävikki, optisen kytkentävoiman, kytkimen kapasiteetti tai etupaneelin tiheys luo järjestelmätason rajoituksen. Kunnes nämä rajoitukset ylittävät modulaarisen huollettavuuden hyödyt, liitettäviä optiikkaa pysyy käytännöllisempänä valintana useimmissa yritysverkoissa.

Koottujen optiikkojen haasteet ja rajoitukset

Haaste
Miksi se on tärkeää
Käytännön vaikutus
Lämpöjohtaminen
Korkean tehon kytkinpiirit toimivat lähekkäin lämpöherkkien optisten komponenttien kanssa
Vaatii koordinoitua ilmavirtausta, kylmiä levyjä tai nestekylmitystä
Vaikea huolto
Optisia moottoreita ei ehkä voi irrottaa etupaneelista
Vika voi vaatia kytkinkortin, paketin tai koko järjestelmän vaihtoa
Monimutkainen pakkaaminen
Kytkinpiirit, fotoniset sirut, ohjaimet, substraatit, kuidut ja liittimet on integroitava
Kokoaminen ja kohdistaminen ovat vaikeampia kuin perinteisissä kytkimissä
Valmistustuotto
Yksi viallinen siru, kytkentä tai optinen kanava voi vaikuttaa arvokkaaseen pakettiin
Vaatii tunnetuiksi hyviksi siruiksi testauksen, redundanssin ja hallitun valmistuksen
Kuituyhteys
Korkean tiheyden optiset liitännät on pidettävä kohdistettuna ja alhaisen häviön omaavina
Saastuminen, stressi tai väärä kohdistaminen voi heikentää linkin suorituskykyä
Lasermikroarkkitehtuuri
Integroituja ja ulkoisia laseja luodaan erilaiset lämpö- ja huollettavuuden kompromissit
Suunnittelijoiden on tasapainotettava optinen hävikki, luotettavuus ja kenttäkorvausten tarve
Testaus monimutkaisuus
Sähköisiä, optisia, lämpö- ja hallintatoimintoja on testattava yhdessä
Vaaditaan erikoislaitteita ja pätevyysmenettelyjä
Rajoitettu päivitysmahdollisuus
Optiset ominaisuudet ovat tiiviisti sidoksissa kytkimen alustaan
Uudet tiedonsiirtonopeudet, modulaatioformaatit tai linkin ulottuvuudet saattavat vaatia uutta alustaa
Standardien kypsyys
Moottorit, ulkoiset laserit, liittimet ja hallintaliitännät kehittyvät edelleen
Yhteensopivuus on vähemmän kypsää kuin liitettäville optiikoille
Korkeampi alkuperäinen kustannus
Kehittyneet substraatit, silikonifotonikka, kuituliitännät ja jäähdytys lisäävät integraatiokustannuksia
Teho- ja tiheysvoittojen on perusteltava lisääntynyt käyttöönoton monimutkaisuus

OIF tunnistaa pakkaustuoton, moottorin kiinnityksen, kuidun reitityksen, korjauksen, jäähdytyksen ja testauksen tärkeitä CPO-insinöörin huomioita. Ulkoiset laserimoduulit parantavat huolto- ja korjausmahdollisuuksia siirtämällä laserin optisesta moottorista, mutta ne tuovat myös mukanaan lisäoptisia liitäntöjä, ohjausvaatimuksia ja energiankäyttöbudjetin huomioita.

Onko CPO tekoälyn datakeskusten tulevaisuus?

CPO tulee todennäköisesti olemaan yhä tärkeämpää korkeakapasiteettisissa tekoäly-, pilvi- ja HPC-kytkimissä, kun 200 Gb/s ja tulevat korkeammat tiedonsiirtonopeudet tekevät pitkistä levykytkin kanavista yhä vaikeampia toteuttaa tehokkaasti. Broadcomin ja NVIDIA:n tuotanto- ja näytteenottotiedotteet osoittavat, että teknologia on edennyt yli laboratorioesittelyjen, mutta käyttöönottaminen on edelleen keskittynyt erikoistuneisiin korkeakapasiteettisiin järjestelmiin.

CPO tulee elämään rinnakkain NPO:n, uudelleenajoitettavien liitettäville optiikoiden, lineaaristen liitettäville optiikoiden, aktiivisten sähkökaapeleiden ja passiivisen kuparin kanssa. Suositeltu arkkitehtuuri riippuu kytkimen kapasiteetista, linkin ulottuvuudesta, lämpösuunnittelusta, huollettavuudesta, yhteensopivuudesta, käyttöönoton kustannuksista ja operaattorin päivityssyklistä.

Yhteenveto

Co-packaged optiikka tarjoaa käytännön reitin korkeampaan kytkinkapasiteettiiin parantamalla signaalin eheyttä, optista väylätiheyttä ja etupaneelin käyttöä samalla kun vähennetään sähköliitännän häviöitä. Sen hyödyt riippuvat optisesta moottorista, laserijärjestelmästä, sähköliitännästä, jäähdytyssuunnittelusta, väylän tiedonsiirtonopeudesta ja vertailurajasta. Nykyiset Broadcomin ja NVIDIA:n alustat osoittavat, että CPO on siirtymässä tuotantoon ja varhaiseen käyttöönottoon tekoäly-, hyperskaala- ja huipputehon laskentaverkoissa, mutta liitettäville optiikoille on edelleen joustavampi ja huollettavampi vaihtoehto useimmissa yritysjärjestelmissä.

Ensisijaiset viitteet

[1] Broadcom, “Broadcom toimittaa alan ensimmäisen 51.2-Tbps co-packaged optiikka Ethernet -kytkinalustan skaalautuville tekoälyjärjestelmille,” 14. maaliskuuta 2024.

[2] Broadcom, “Broadcom ilmoittaa kolmannen sukupolven co-packaged optiikkateknologiasta, jossa on 200G/väyläkapasiteetti,” 15. toukokuuta 2025.

[3] Broadcom, “Broadcom ilmoittaa Tomahawk 6 – Davissonista, alan ensimmäisestä 102.4-Tbps Ethernet -kytkimestä co-packaged optiikalla,” 8. lokakuuta 2025.

[4] OIF-Co-Packaging-FD-01.0, “Co-Packaging Framework -asiakirja,” helmikuu 2022.

[5] OIF-Co-Packaging-3.2T-Module-01.0, “Sopimusasiakirja 3.2Tb/s co-packaged CPO-modulille,” maaliskuu 2023.

[6] OIF-ELSFP-02.0, “Ulkoisen laserin pieni formaatti liitettäville kokoonpanolle,” tammikuu 2025.

[7] NVIDIA, “Silikonifotonikkaverkot agenttijenkkeelle,” käytetty heinäkuussa 2026.

[8] NVIDIA, “NVIDIA Vera Rubin siirtyy täysimittaiselle tuotannolle agenttijenkkejen tehtaissa ympäri maailmaa,” 31. toukokuuta 2026.

[9] NVIDIA, “Kohdistettu Ethernet-kytkentä tekoälylle ja pilvelle,” käytetty heinäkuussa 2026.

[10] NVIDIA, “Q32xx ja Q34xx XDR 800Gb/s InfiniBand kytkinkäyttäjän käsikirja,” viimeksi päivitetty 9. huhtikuuta 2026.

Meistä

IC Components Limited

www.IC-Components.com - IC Components -toimittaja. Olemme yksi nopeimmin kasvavista elektroniikan IC-komponenttien jakelijoista, toimituskanavakumppani alkuperäisten elektroniikkavalmistajien kanssa maailmanlaajuisen verkoston kautta, joka palvelee uusien alkuperäisten elektroniikkakomponenttien toimituksia. Yritysesittely >

Kysely verkossa

Lähetä RFQ, vastaamme heti.


Usein kysyttyjä kysymyksiä [FAQ]

1. Onko co-packaged optiikka sama kuin silikonifotonikka?

Ei. Silikonifotonikka on teknologia, jota käytetään optisten komponenttien, kuten modulaattoreiden, aallonopastimien, yhdistimien ja fotodetektoreiden valmistamiseen. CPO on pakkauksien arkkitehtuuri. CPO-optiikka moottori voi käyttää silikonifotonikkaa, muuta fotonista materiaalijärjestelmää tai useita teknologioita yhdessä.

2. Voiko olemassa olevaa verkko kytkintä päivittää CPO:ksi?

Yleensä ei. Kytkimen ASIC-paketti, optiset moottorit, sähköliitännät, kuidun reititys, jäähdytysjärjestelmä, ohjelmisto ja valvontatoiminnot on suunniteltava kokonaisvaltaisena alustana. Siirtyminen CPO:ksi vaatii yleensä kytkimen vaihtamista sen sijaan, että asennettaisiin uusi etupaneelin lähettimen.

3. Mitä tapahtuu, kun lasersäde epäonnistuu CPO-järjestelmässä?

Korjausmenettely riippuu laserin rakenteesta. Integroitu lasersäteen vika saattaa vaatia optisen moottorin, kytkinmoduulin tai pakkaustason palvelu. Järjestelmä, joka käyttää kentästä vaihdettavia ulkoisia laserilähdemoduuleja voi vaihtaa epäonnistuneen laserin erikseen. OIF:n ELSFP-määritys määrittelee liitettävän ulkoisen laserilähteen, joka on tarkoitettu CPO-järjestelmille, joiden optiset moottorit eivät sisällä integroituja lasereita.

4. Kuinka paljon tehoa CPO voi säästää verrattuna liitettävään optiikkaan?

Tehosäästöt ovat alustakohtaisia ja riippuvat kaistan datanopeudesta, optisen moottorin suunnittelusta, sähköisistä liitännöistä, jäähdytysarkkitehtuurista, ja mittausrajasta. Toimittajien luvut, kuten 70 % alhaisempi optisen liitännän teho tai viisi kertaa parempi verkkotehokkuus eivät ole universaaleja CPO-tuloksia.

5. Vähentääkö pakattava optiikka verkkoviivettä?

Lyhyemmät sähköiset polut voivat vähentää liitäntäviivettä, erityisesti joissakin lineaarisissa tai suora-ajon käyttösuunnitelmissa. Kuitenkin monet CPO-järjestelmät käyttävät edelleen retimereitä, DSP:itä, CDR:itä tai FEC:itä, kun taas kokonaissovelluksen viive myös riippuu vaihtamisesta, reitittämisestä, ruuhkasta, protokollista ja ohjelmistosta.

6. Korvaako CPO kokonaan kupariyhteydet?

Ei. Kupari on edelleen käytännöllinen lyhyissä paketeissa, levyissä, taustalevyissä ja kaapeliyhteyksissä, joissa signaalin häviäminen ja teho ovat edelleen hyväksyttäviä. Optiset yhteydet muuttuvat houkuttelevammiksi, kun kaistan datanopeus, linkin kantama, porttien määrä tai sähkökanavan häviäminen kasvaa.

7. Mitkä datanopeudet ja kapasiteetit CPO voi tukea?

OIF 3.2 Tb/s -määritys kuvaa yhtä pakattua optista moduulia, joka käyttää noin 100 Gb/s sähköisiä kaistoja. Uudemmat kaupalliset alustat voivat käyttää 200 Gb/s SerDesiä, kun taas kytkin kapasiteetit yli 100 Tb/s viittaavat kokonaiskytkin-ASIC:hen tai -alustaan, eivät yhteen optiseen moduuliin.

8. Kuinka pitkälle CPO:n optinen linkki voi siirtää tietoja?

CPO ei määrittele yhtä kiinteää linkin kantamaa, koska se kuvaa pakkausarkkitehtuuria ennemmin kuin tiettyä optista стандартtia. Linkin kantama riippuu laserista, aallonpituudesta, modulointimenetelmästä, kuitutyypistä, optisesta tehovarasta, liittimen häviöstä, vastaanottimen herkkyydestä ja eteenpäin virhekorjauksen suunnittelusta.

Suosittu osienumero