台积电助力英伟达：CPO交换机将颠覆数据中心传输速度。由于复杂的机架设计加上高性能计算带来的严重的散热问题，英伟达GB200系列芯片出货量一直不理想。为了解决这个问题，英伟达计划在3月份发布基于CPO“共封装光学”技术的交换机，ASIC芯片由台积电制造。如果试生产顺利，台积电将在今年8月实现CPO交换机的量产。该CPO交换机预计将支持115.2 Tbps的信号传输。这是相当快速的数据交换。以一部需要需要25Mbps 带宽传输的4K视频为例，115.2 Tbps的交换机可以同时支持 460.8万部4K视频同时在线播放！ CPO是一种把光学模块直接集成到芯片或计算设备中的新型技术，用来解决高速数据传输的瓶颈问题。它将光学引擎与电路芯片紧密封装在一起，缩短了光信号和电信号之间的距离。 传统的光模块是独立的，就像一根外接的数据线插在电脑上，信号要先经过长距离的电线传输，再转换成光信号。随着数据中心、5G网络和人工智能技术的发展，数据传输的速度需求越来越高，而传统电信号的传输方式会出现速度，功耗以及发热的瓶颈。CPO技术可以有效解决这些问题，原因是光信号传输比传统电信号快得多，可轻松实现每秒数百Gb甚至Tb的数据速率。CPO技术的耗电也比电信号更小，设备体积更小，更适合数据中心的高密度布置。此外，这种技术还可以减少电信号传输带来的干扰和损耗，传输距离更远，信号更稳定。 形象的对比，传统方式就像是你需要拿一封信，先走到很远的邮局寄出（电信号到光信号转换），然后等对方收到。而CPO方式：邮局直接搬到了你家里，信可以立即寄出（直接光信号传输），速度更快、费用更低。 技术力量认为，要实现CPO交换机的目标传输速度难度相当大，需要克服制造精度、散热、信号完整性和成本控制等多方面的挑战。 115.2 Tbps的信号传输速度需要耦合36个光学引擎，光学引擎是一个将电信号转换为光信号（或反向转换）的核心组件，它包含激光器、调制器、光纤接口等元件。单个光学引擎的能力有限，当前主流光学引擎的最大处理能力通常在 400 Gbps - 1.6 Tbps 左右，要达到高达 115.2 Tbps 的传输速率，只能通过多个引擎并行。 要多个光学引擎“挤”到同一封装中，需要将36个独立的光学模块与交换芯片精确对齐。光学耦合需要极高的精度，偏差哪怕只有几个微米（1微米=1毫米的千分之一），都会导致光损耗、效率下降。36个光学引擎需要紧密地集成在交换芯片周围，封装工艺需要在极小的空间内容纳光纤接口、电路板和散热设计。其难度就好像在一个乒乓球桌大小的区域内，精准地排列和对齐36根极细的钢丝，每根钢丝的误差不能超过头发丝的十分之一，同时还要让它们保持同步传输信息且不互相干扰。 信息来源：-silicon-photonics-tech-first-co-package-optics-cpo-samples-ready-for-nvidia-broadcom/index.html
