AREX Feed Article
CPO 交换机开始出货,测试缺口却在扩大:台积电与 ASE 高管点名三道未解难题
8 月 12 日在台北闭幕的 OCP APAC 峰会上,NVIDIA 网络高级副总裁 Gilad Shainer 确认 Spectrum-6 共封装光学(CPO)交换机已经量产并开始出货()。台积电与 ASE 的高管确认的是另一面:让 CPO 走向多厂商市场的共享测试标准与仿真方法论还不存在,测试缺口正在扩大。
CPO 把完成光电转换的光引擎与交换 ASIC 封进同一个封装,省掉可插拔收发器需要的 DSP retimer,给出的功耗效率是比可插拔方案高 5 倍。其把 Spectrum SN6800-LD 列为 512 个 MMC-12 共封装光学端口、总带宽 409.6 Tb/s 的 5U 系统;首批采用者包括 CoreWeave、Lambda、Meta、Microsoft 与 Oracle Cloud Infrastructure。
没有共享测试标准,每个环节都要自建验证
ASE Group 资深技术项目经理 Nicole Tien 把缺口讲得很直白:CPO 已经成为 AI 基础设施的拐点(inflection point),但行业还没建起这项技术需要的共享测试标准与仿真基础。没有标准化的晶圆级测试协议与公认的仿真方法论,供应链每一环从晶圆厂、封测厂、系统集成商到超大规模云厂商,都只能各自维护一套验证流程,成本被放大,良率学习被拖慢。
Tien 划出的界线是:NVIDIA 的量产来自与台积电的双边深度整合,在受控且共同开发的供应链里完成;把它泛化成多家厂商竞争采购的市场,靠的是尚未完成的标准化工作。ASE 是任何 CPO 制造链都必须经过的封测环节,Tien 是从链条内部指出缺口。
据 TechTimes 引述,Third Bridge 的行业专家今年 6 月得出了同样结论:NVIDIA 的部署不足以说明 CPO 具备行业级普及条件,制造良率、封装复杂度与长期可靠性仍是挑战,北美最大几家云厂商"短期内可能不会成为主要采用者"(may not become major adopters over the near term)。
对买家而言缺口很具体:现在部署 CPO 只能走 NVIDIA 的专有生态,实质是单源采购。据 TechTimes 转述 Lightmatter 对超大规模生产数据的汇总,NVIDIA CPO 交换机平均故障间隔时间标为 260 万小时。出货一侧的指标在变好,采购一侧的可选项没有变多。
三道难题,密度越高越难解
台积电先进封装技术副总裁、CoWoS 产能扩展负责人 Jun He 给出 COUPE(Compact Universal Photonic Engine)带宽密度路线图:2026 年 0.5 Tb/s/mm,2030 年达到 4 Tb/s/mm,四年八倍,靠下一代微环调制器(micro-ring modulator)缩放驱动。COUPE 用 SoIC 堆叠把电气 die 直接放在光子 die 上,把电转光的路径压到最短,这是 TechTimes 引述 Focus Taiwan 的确认。
Jun He 同时点名三道行业尚未共同解决的难题:晶圆级测试协议(wafer-level testing protocols)、光纤阵列单元集成(fiber array unit integration)、高速光学封装组装(high-speed optical packaging assembly)。
两组信息并置就是缺口扩大的机制:带宽密度四年翻八倍,共享验证方法论仍是空白。TechTimes 的判断是,缺口每存在一个季度,买家就多一个季度只能在 NVIDIA 生态与推迟采购之间二选一。
38–43% 的 MFU,与 55–65% 的目标
峰会上最直接回应缺口判断的,是 Lightmatter 生态发展总监、OCP 基金会前 CTO Bijan Nowroozi 展示的 OCP 工作流。他先给出缺口的账单:当前 AI 训练集群的 MFU(Model FLOPS Utilization)只有 38% 到 43%,任何集群过半算力都损耗在互连开销上。放到 5 亿美元的集群上,等于随时有 2.8 亿到 3.1 亿美元的计算闲置。
这项工作是 Lightmatter 今年 3 月 16 日在 OFC 宣布、放进 OCP 的协作项目,目标是为多厂商平台产出互操作 CPO 的开放规范()。初期成员包括 Celestica、Corning、Dell Technologies、Flex、Foxconn Interconnect Technology、Hyve Solutions、Keysight、Qualcomm Technologies 与 Quanta Cloud Technology。
Nowroozi 在 OCP APAC 给出架构细节:技术中立的光子互连框架,扩展 OCP 的 Modular Hardware System 与 Open Rack v3 规范,定义接口契约与无源基础设施,从前面板、光配线架、线槽到外置激光 SFP 机架。链路规格从单波长 DR 一直到 16 波长 DWDM,覆盖 CPO、近封装光学、XPO 与 CPX 光引擎类别,加速器与交换机平台通用。
目标写得很具体:scale-up 配置从 72 个扩展到 1024 个以上加速器,MFU 从 38–43% 推向 55–65%,能效低于每比特 5 pJ,光纤基础设施代际不变,今天的物理层投资在 CPO 换代时不作废。Nowroozi 说已有超过 50 家亚太供应商在造 AI Modular Hardware System 设备,这场 session 就是要招募它们进入互操作工作流。
可插拔光学距密度天花板还有约 18 个月
对暂不上 CPO 的大多数买家,Arista 联合创始人兼首席架构师 Andy Bechtolsheim 给可插拔光学划了到期线:到 49.6T 交换机代际,前面板模块密度到顶,这个转折点约在 18 个月后。
他押注的过渡方案是 XPO(eXtra-dense Pluggable Optics)多源协议,超过 100 家公司参与,包括 Microsoft、Marvell、Broadcom 与 Ciena。单个 XPO 模块带宽 12.8 Tb/s,OSFP 是 1.6 Tb/s。XPO 要把可插拔时代再延一代,给 CPO 标准化争取时间。
铜的物理边界也被量化:448G PAM4 信号下铜缆有效距离约 25 厘米,112G 时代还有 2 米。Shainer 说铜该用就用,"如果我在做 NVLink72 或 NVLink 144,而且铜缆尺寸够用,我会用铜缆";但跨多机架的 NVLink 1152 超出铜的物理半径,CPO 成为结构上的必需。
留给买家的决策窗口因此很具体:18 个月内换网,是在 XPO 与 CPO 之间二选一,前者多厂商可维护但逼近密度极限,后者更省电但暂时单源;换网排在 24 个月以后,OCP 与 Lightmatter 在搭的多厂商生态或许已足够成熟。未知数仍落在 Tien 说的地方:Lightmatter 牵头的规范多久能落地、能否匹配 ASE 描述的制造现实,决定这 12–24 个月的缺口是收窄还是继续扩大。