根據 Counterpoint Research 最新報告,輝達已在 Blackwell 架構中導入採用共封裝光學(CPO)設計的 Quantum-X800 與 Spectrum-X800 交換器,將光學元件整合至交換器晶片附近,以降低高速傳輸下的功耗與訊號損耗,並提升整體頻寬密度。
Quantum-X800 交換器整合多顆交換器晶片,並搭配多組矽光子光引擎與外接雷射光源。光引擎內部透過微環調變器(micro-ring modulator)進行電光轉換,並採用 3D 堆疊方式整合光子與電子元件;外部雷射則提供穩定光源,透過光纖陣列單元(FAU)與大量光連接埠實現高速資料傳輸。
(Source:Counterpoint)
CPO 交換器已不再只是單純的網通設備,而是高度整合光電元件的系統。其核心在於將交換器 ASIC、矽光子光引擎(Photonic Engine)、電光轉換晶片(EIC)與外部雷射光源整合於同一模組中,並透過光纖進行高速資料傳輸。
報告指出,輝達的光通訊布局採取分階段推進。現階段可能以 Blackwell 架構為起點,率先在交換器端導入 CPO;下一世代 Vera Rubin 平台則同時導入多種光通訊技術,在網卡端採用線性可插拔光學(LPO)以降低功耗;Feynman 架構則有望進一步整合矽光子,使光通訊進入晶片內部。
隨著光通訊逐步邁向晶片層級整合,輝達亦預計採用 Optical Compute Interconnect(OCI)標準,以連接 CPO 模組與 GPU。該規範涵蓋光學 I/O 的電氣介面、封裝設計與波分多工(WDM)技術,目標建立多廠商互通的光互連生態系,讓雷射、光纖與矽光子元件可在同一架構下整合。
輝達正陸續推動光通訊架構,相關供應鏈亦加速布局。整體 CPO 技術橫跨雷射光源、矽光子晶片、電光轉換晶片、光引擎、光纖陣列單元(FAU)、先進封裝與測試設備,並延伸至交換器系統,形成高度整合的產業鏈。
目前包括 Lumentum、Coherent、博通、台積電、日月光等,皆已投入相關領域;台灣方面,上詮、合聖與波若威切入 FAU,萬潤與致茂則提供相關設備,從材料、晶片到封裝與系統的整合正逐步成形。
此外,產業亦關注新型光模組架構 XPO(External Laser Pluggable Optics)。該技術在保留可插拔設計的同時,透過外置雷射與高密度整合提升傳輸效率,被視為介於傳統可插拔與近封裝光學(NPO)之間的過渡方案,未來有望延伸至更高密度運算場景。
(首圖來源:影片截圖)






