2024-09-30 拓墣產業研究院

CPO再進化：核心運算單元整合矽光子晶片

焦點報告 IC製造與封測寬頻網路通訊

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摘要

為改善傳統可插拔光通訊解決方案的訊號衰減與耗能問題，近年業界陸續提出LPO、OBO與CPO解決方案，然隨著核心運算單元的算力越來越高，次世代CPO架構乃浮上檯面。

一. 核心運算單元吞吐量日高，次世代CPO解決方案應運而生
二. 從IC製造、封測、設計到IDM皆聚焦次世代CPO解決方案
三. 拓墣觀點

圖一　傳統可插拔光通訊解決方案的四個訊號衰減區段
圖二　CPO解決方案與矽光子晶片架構示意
圖三　光引擎升級迭代的關鍵技術
圖四　CPO Switch與XPU Optical IO
圖五　日月光揭示的CPO 1.0、2.0解決方案示意圖
圖六　AMD 3D V-Cache技術示意圖
圖七　AMD 3.5D系統級封裝晶片示意圖
圖八　NVIDIA的光引擎互連構想
圖九　Broadcom將矽光子晶片與核心運算單元整合
圖十　Intel提出的OCI CPO解決方案

表一　OpenAI發布之歷代GPT模型參數
表二　Broadcom Bailly CPO方案的交換器功耗與節能效果

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