付費文章：AI 算力極限突破：解碼 NVIDIA/Broadcom CPO 兩條路徑與光學元件全用量模型
- simpletechtrend
- 6天前
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Executive Takeaway
這篇深度報告的關鍵總結（KEY TAKEAWAY）如下：CPO 終極戰役：從技術、架構到供應鏈的全面轉折
CPO 的必然性與核心驅動
瓶頸轉移： AI 算力競賽的瓶頸已從 「計算」 轉移到 「傳輸」。傳統銅線在 224G/通道速率下已達物理極限，造成訊號衰減（36 dB）和功耗暴增（佔交換機 30% 以上）。
CPO 核心優勢： 共同封裝光學（CPO）透過將光引擎與 ASIC 共同封裝，極致縮短傳輸距離，能節省 30% 至 50% 功耗（NVIDIA/Broadcom 資料顯示約 3.5 倍功耗節省），是「後 1.6T 時代」的唯一救贖。
兩大巨頭的架構對決與技術趨勢
NVIDIA (Scale-Up 路線)：
目標： 打造 「單顆超級虛擬 GPU」（NVL72/NVL576），追求極致低延遲（< 20 ns）。
技術選擇： 堅定擁護 MRM（微環調製器），因其尺寸極小，能滿足超高密度互連的需求（儘管熱敏感度極高，需靠先進封裝解決）。
Broadcom (Scale-Out 路線)：
目標： 構建標準化 Ethernet (乙太網) 平台，追求成本效益（$/Gbps）。
技術轉向： 從早期穩定的 MZM 轉向 MRM，因為 MZM 尺寸巨大，無法滿足下一代 102.4T 交換機所需的邊緣密度。物理尺寸是最終仲裁者。
未來挑戰者： 薄膜鈮酸鋰 (TFLN) 因具備超高頻寬、超低電壓的特性，有望在未來實現單通道 200G/400G，甚至有機會省去高功耗的 DSP。
外部雷射源（ELSFP）的關鍵性
熱源解耦： 由於 Switch ASIC 功耗極高（>1000W），雷射晶片若整合在旁將因高溫（>70°C）導致壽命急劇縮短，故業界共識是將雷射外部化（ELSFP）。
規格嚴苛： ELSFP 模組成為純粹的「動力源」，必須滿足：
極致光學動力（UHP/SHP 23-26 dBm）： 需同時為多個光引擎供光。
偏振控制（PER ≥16 dB）： 須使用昂貴的保偏光纖（PMF）。
散熱： 高功率等級（UHP/SHP）將使 液冷（Liquid Cooling） 成為標配。
102.4T 用量預估： 一顆 102.4T 交換機約需 16 顆光引擎、512 個調製器、1024 根光纖、以及 16 個 ELSFP 模組（共 128 顆高功率雷射晶片）。
供應鏈的權力重分配
傳統模組廠危機與轉型： CPO 將光引擎製造核心轉移至 Foundry（台積電、Intel） 和 OSAT（日月光） 等先進封裝領域。傳統模組廠必須轉型專注於 ELSFP 模組供應 和 光纖佈線解決方案。
新興贏家與紅利： 未來 3 至 5 年內最具確定性的市場增長點在於：
ELSFP 外部雷射源 供應商。
先進封裝技術（Die Bonder、Active Alignment 設備與服務）。
特殊光纖與連接器（MPO 連接器、保偏光纖 PMF）。
Scale-Up 新勢力： Ayar Labs、Celestial AI、Lightmatter 等七家新創公司，正透過光學小晶片（Chiplet）、光學中介層等方式，專注於解決晶片間（Scale-Up）的頻寬與記憶體解構瓶頸，預計在 2025-2026 年 進入量產期。
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