首页>研读>推荐
何建秋
何建秋 原创2026-6-29 14:59 · 757 阅读

CPO撞上功耗墙,玻璃桥破局?

导语 AI数据中心真正卡住的,可能不是算力芯片本身,而是芯片周围那条越来越短、却越来越难走的信号通道。 过去几年,行业习惯把注意力放在GPU、先进制程、HBM、液冷和集群调度上。但随着大模型参数规模持续扩张,交 ...

导语

AI数据中心真正卡住的,可能不是算力芯片本身,而是芯片周围那条越来越短、却越来越难走的信号通道。

过去几年,行业习惯把注意力放在GPU、先进制程、HBM、液冷和集群调度上。但随着大模型参数规模持续扩张,交换机、光模块和互连系统开始成为新的瓶颈。

一个不太显眼的事实是:当单交换机功耗逼近1800W,传统可插拔光模块的能效边界已经很难再靠小修小补维持下去。

这也是共封装光学CPO重新被推到台前的原因。

CPO的方向并不复杂:把光引擎从交换机面板外部,搬进芯片封装附近,尽可能缩短电信号传输距离。但工程上的难点恰恰在于,当光引擎住进芯片之后,光信号如何低损耗、稳定、可维护地引出来。

这就是GlassBridge,也就是玻璃桥被关注的核心背景。

它不是一个单纯的材料故事,而是AI数据中心从算力扩张进入互连重构阶段后,产业链必须回答的问题:最后几毫米,谁来接?

功耗墙逼近,传统可插拔方案开始失速

传统可插拔光模块的问题,本质上是路径太长。

在现有架构下,光信号进入交换机后,通常要先转换成电信号,再沿着PCB铜线传输10至30厘米,随后再重新转换为光信号。每一次转换都会带来功耗、延迟和空间占用。

在早期,这些成本可以被系统冗余吸收。但到了AI集群阶段,情况变了。

大模型参数规模大约每18个月翻一番,训练和推理对集群互连带宽的要求同步提高。交换芯片速率从51.2T向102.4T、204.8T演进,前面板端口密度越来越高,单端口功耗却越来越难压低。

传统可插拔方案中,单端口功耗约25至30W。随着端口数量增加,交换机整机功耗逼近1800W。对云厂商来说,这不只是技术指标的问题,而是电费、散热、机房电力容量和资本开支的综合压力。

CPO的逻辑因此变得直接:把光引擎直接放到芯片封装内部或附近,将电互连距离缩短到百微米级,单端口功耗降至5至9W,能效提升3至5倍。

这不是锦上添花,而是在功耗墙逼近之后,数据中心网络架构不得不考虑的路线切换。

根据原文所引数据,2024年CPO市场规模仅约4600万美元,到2030年有望增长至81亿美元,年复合增长率达到137%。Broadcom的Bailly芯片已完成百万小时验证,NVIDIA Rubin平台计划在2026年下半年出货。换句话说,CPO正在从实验室叙事进入商用验证阶段。

但CPO并不是把光引擎塞进封装就结束了。真正麻烦的是:光引擎和芯片之间,仍然需要一座可靠的桥。

配图 1

最后几毫米,为什么最难?

CPO量产最大的工程难题之一,是光信号在芯片波导和光纤之间的耦合。

硅光芯片上的波导宽度只有约500纳米,而单模光纤纤芯直径约9微米。两者之间存在接近20倍的尺度差异。这道模场失配的鸿沟,决定了信号从芯片进入光纤时会发生多少损耗、需要多高精度的对位,以及后期能否维护。

传统方案并非没有解法,但各有代价。

边缘耦合需要亚微米级主动对位。一个端口对位时间往往超过30秒,设备昂贵,量产效率受限。光栅耦合在工艺上相对便利,但偏振敏感、带宽受限,损耗可达3至5dB。更棘手的是永久粘接:一旦耦合点失效,整颗昂贵的CPO模块可能直接报废。

这对数据中心来说很难接受。

因为云厂商采购的不只是性能,更是可维护性、可替换性和长期总拥有成本。如果一项技术在实验室指标很好,却无法在现场快速维修、更换、降本,就很难进入大规模部署。

GlassBridge试图解决的,正是这个问题。

它通过离子交换工艺,在特种玻璃基底内部形成光波导通道。简单理解,就是用化学置换在玻璃中制造折射率差异,从而雕刻出一条条光路,让光信号在玻璃内部稳定传输。

离子交换本身并不是新技术,但康宁在CPO场景中给出了更关键的组合指标:耦合损耗低于1.5dB,偏振相关损耗约0.3dB,高功率耐受超过280mW,并且可以实现纯被动机械对位,不依赖光学反馈。

这几个指标必须放在一起看才有意义。

低损耗意味着链路预算更宽裕;低偏振损耗意味着稳定性更好;高功率耐受对应高带宽、高密度互连需求;被动对位则直接关系到量产效率和设备成本。

更重要的是,

付费阅读
剩余 70% 内容需要支付 19.90 元 后可完整阅读
感谢您支持付费阅读,开通VIP会员尊享免费查阅特权!
致力于发现互联网资讯,以信息普及传播价值为目的,每日分享热点行业报告、数据图表、精选研读深度报告,致力成为专业的行业研究报告与数据分享平台!
QR1

QR2

微信客服:BGP400 商务合作:hz@baogaopai.com 举报邮箱:sc@baogaopai.com 在线时间:工作日09:00-12:00 13:30-18:00
Copyright © 2019 - 2026 报告派 - 深度研读 精准解析 BAOGAOPAI.COM
粤ICP备20034722号粤公网安备44050702001367号