当SerDes单通道速率由112Gb/s向224Gb/s演进,传统前面板可插拔光模块的长电通道损耗已经逼近物理极限。
在大模型推理侧测试时扩展(Test-Time Scaling)与超节点(SuperPoD)架构的推波助澜下,单机柜内的算力互联正从 Scale-out 向 Scale-up 深度倾斜。算力集群的性能瓶颈,已经从“芯片算得不够快”,演变为“数据传输损耗太大、功耗太高”。
共封装光学(CPO)固然拥有极高带宽密度与能效上限,但对先进封装良率、热管理以及供应链深度绑定的苛刻要求,让多数云计算巨头与硬件厂商望而却步。
在此背景下,将独立封装的光引擎移至芯片近端的近封装光学(NPO),以最小的制造改动换取了极高的物理收益,成为智算中心下一代光互连落地的核心路径。

物理极限逼近下的工程妥协与务实选择

近封装光学(NPO,Near-Package Optics)是一种将光引擎(OE)部署在紧邻主算力芯片(ASIC/GPU/NPU)或交换芯片位置的高密度光互连方案。
从结构看,NPO将原本位于交换机前面板的光电转换功能,物理搬迁至距离主芯片仅数厘米以内的同块高性能PCB或基板上。
它将电信号传输路径压缩至极短范围,确保信道损耗控制在13dB以内,相较于传统可插拔光模块,互连密度提升了2至3倍。
NPO的本质,是用最务实的工程改动解决高频信号衰减问题。
它保留了光引擎作为独立物理单元的解耦设计,光引擎与主芯片各自流片、各自测试、分别封装。
通过标准化的插座(Socket)或LGA连接界面,如果光引擎发生故障,运维人员只需对独立光模块进行拆卸替换,无需整体报废昂贵的算力主芯片。
这种设计既规避了CPO将光电芯片混封在一起带来的联合良率崩溃风险,又解决了热敏感的光器件被高性能GPU烫伤引发波长漂移的难题,成为兼顾性能提升与规模化量产的可行解。
结构形式与协同形态的路径分化

NPO产业的技术路径,可以按照结构封装形式与光器件架构进行多维度划分。
按极细化速率规格分类:
NPO主要适配AI算力集群的大带宽需求,分为6.4Tbps、7.2Tbps、12.8Tbps、14.4Tbps及更高规格。
按硬件物理承载与连接结构分类:
第一种是夹层卡架构(Mezzanine PCB / Socketing),以Meta为代表。它将光引擎与主控制电路放置于独立的夹层板上,通过专用的低压控制接口与主板连接。这种方式实现了电磁兼容与供电系统的解耦,极大降低了主板布线难度。
第二种是平面插座式架构(LGA Socket / mSAP),以阿里云与OIF标准为代表。光引擎基于成熟的2D或多芯片封装工艺,贴装于接近主芯片的金属触点插座上。它维持了光引擎与主芯片之间的电气独立性,便于多厂商异构器件的互插互通。
第三种是高密度集成光引擎架构,以华为Hi-ONE为代表。该路线将PIC(光子集成电路)与EIC(电子集成电路)进行深度微纳级耦合,





