在人工智能数据中心向800G、1.6T甚至3.2T带宽迈进的时代,博通(Broadcom)已不再仅仅是一家交换机芯片(ASIC)供应商,而是致力于打造从光源到封装的完整共封装光学(CPO)平台,推动整个产业发展的引领者。
从激光器、硅光(SiPh)、垂直腔面发射激光器(VCSEL)到自动化制造流程,博通正一步步将CPO从概念变为现实。

博通的核心技术能力横跨激光器、封装与模块领域,包括开发并量产50G、100G、200G的VCSEL/电吸收调制激光器(EML),以及聚焦于波分复用(WDM)激光器、硅光技术与CPO平台整合。其平台代表作Bailey CPO模块支持800G、512通道,功耗仅5.5W,已进入商业部署阶段,下一代Davisson CPO模块也在开发中。
从网络架构的角度出发,博通将不同模块对应到三层应用场景。

前端(Front-End) 采用传统以太网架构(CPU→网卡→光模块),带宽相对较低。横向扩展(Scale-Out) 场景中,计算单元(XPU)间数据流密集,线性直驱(LPO)、数字信号处理(DSP)、CPO等技术纷纷登场,每焦耳能耗成为关键性能指标。而在纵向扩展(Scale-Up) 场景,机柜内GPU到GPU的高速短距连接目前仍以铜缆为主,但正逐步转向CPO或CPC(共封装芯片)。
数据传输速率达到每通道200G是一个关键分水岭。在每通道100G时,可采用多种方案(直连铜缆DAC、DSP、LPO、CPO)。

但当速率提升至每通道200G时,铜缆遭遇显著瓶颈:插入损耗、反射和串扰激增,有效传输距离缩短至2米以内,而使用信号中继器(Retimer)又会增加功耗与重量。
CPO的价值远不止于光通信本身,更在于其强大的系统整合能力。它通过缩短电信号传输路径、消除印刷电路板(PCB)走线损耗,带来了真正的优势。省略DSP不仅降低了功耗和信号补偿需求,更提升了系统稳定性和热效率。博通的Bailey模块已通过量产验证,其误码率(BER)和热稳定性指标均达到ASIC级别。

展望未来,光引擎将不只存在于交换机中,还将进入GPU/XPU基板内部。未来单个芯片可输出6.4T/12.8T带宽,构建51.2T集群核心。

双向单纤(BiDi)技术将使光纤成本减半,布线效率翻倍。分布式光纤人工智能架构将应运而生,单颗GPU输出9.6T带宽,使得通过单层交换机直接串联数百颗GPU成为可能。

对于博通而言,CPO封装制造的核心并非制造原型,而是交付可靠的产品。这要求其具备媲美高带宽内存(HBM)的精度与热控制水平。博通已建立自动化量产线,并引入了链路可靠性数据报告机制。其可靠性目标与ASIC的生产质量标准对齐,确保光模块成为系统级的关键构成组件,而非可替换的耗材。
200G虽是铜缆的极限,也是光模块主导市场的起点。LPO与CPO在能效上的差异主要源于封装和通道设计,而非光学元件本身。未来CPO的应用场景将不再局限于交换机,更会成为GPU、XPU架构中核心互连的选择。

总而言之,光模块发展的终点并非追求更快的单一速度,而是实现更优的“系统”整合。博通的战略核心不在于光的速度本身,而在于系统的稳定性和制造的可行性。CPO是一个平台,而非单一模块。真正能解决人工智能集群在功耗、散热、带宽和部署效率挑战的,不是炫技,而是像Bailey这样真正“可落地、能交付”的解决方案。
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