最近,NVIDIA给硅光子的CPO方案定了个目标,Micro LED CPO因为它能把芯片尺寸和CMOS驱动电路整合到一起,做到低功耗还可靠,所以很可能成为光互连的理想方案。全球供应链现在也在忙着布局光通讯和光互连,微软搞了MOSAIC架构,Credo收购Hyperlume也是为了增强这方面的技术实力。Avicena开发的LightBundle技术,目的也是为了提升数据传输效率和降低功耗。这事儿其实是被光互联的最新替代方案Micro LED CPO给带起来的。TrendForce集邦咨询的报告显示,生成式AI火了以后,数据中心对高速传输的需求猛增。以前的传统铜缆方案在传输密度和节能这一块遇到了瓶颈。 在800G甚至1.6T的超高速传输需求下,传统的DAC方案开始出现问题:传输距离越远,信号衰减越厉害,能耗就会指数级暴涨。据集邦咨询算出来的数据,1.6T级别的光模块功耗能高达30W。这时候Micro LED CPO方案一出来,简直就是降维打击。它能把单位传输能耗降到1-2 pJ/bit,这可是传统铜缆方案的5%。这就意味着同样的带宽,功耗直接缩减了20倍。 这事儿的原理主要有三方面。先说光源这块,高速Micro LED能把电信号变成低功耗光信号。它是用GaN或者GaAs基材料做的高速Micro LED,尺寸不到50μm。它工作在850nm波段(也就是VCSEL常用波段),这个波段最适合短距离光通信。工作的时候是靠电注入载流子复合发光。关键在于它能做高速调制(1到25 Gbps每通道),而且功耗极低(1到2 pJ每比特)。简单来说就是电信号通过高速Micro LED变成了光信号,能耗比传统激光器低一个数量级。 然后是共封装(CPO)原理。所谓CPO就是把光电合封在一块儿。以前的传统结构是芯片接电接口,再接到外部光模块最后连上光纤。现在Micro LED CPO的结构是直接把算力芯片、交换芯片、Micro LED光引擎、驱动探测器还有光波导都封在同一基板或者封装内。这么做的核心好处就是缩短了电路径。高速电信号不用走几厘米那么远了,只要走几百微米就能搞定。 还有就是系统级原理了。在AI芯片、GPU和交换机内部,以前用的是铜互连。这玩意儿在高速下损耗巨大、功耗爆炸、散热也压不住。Micro LED CPO就是用“光”来替代“电”。光没有阻抗也没有串扰传输损耗极低能耗只有电互连的1/10到1/20。最后就能做到同样带宽下功耗降90%,同样功耗下带宽能提10倍。