近日，英伟达展示了下一代 CPO（共封装光学）光电集成方案，旨在将光引擎进一步向计算芯片靠近。在旧金山举办的 SEMICON West 2026 大会上，英伟达研究员 Nikola Nedovic 介绍了名为 Optics-on-Interposer（OOI，中介层集成光学）的新技术。
相比现有 CPO 方案，OOI 将负责光电转换的光引擎从封装基板移至计算芯片所在的硅中介层上，进一步缩短高速电信号传输距离，以降低功耗并提高互连带宽密度。同期，英伟达还展示了一项密集波分复用（DWDM）研究，利用 8 个不同波长在同一根光纤中传输数据，实现 256Gb/s 的总带宽。
值得注意的是，现有 CPO 技术刚进入规模化扩产阶段。10 月 21 日，英伟达与封测厂矽品公布扩产计划，预计 2027 年年中将 CPO 光引擎产能提升至当前的 15 倍，并争取在 2028 年底前再翻一番。目前 OOI 仍处于研究阶段，具体商业化时间表尚未公布。
光引擎为何要进一步“内迁”？
这一技术演进背后，是 AI 集群通信需求的激增，以及高速电互连在带宽和功耗方面逐渐显现的物理瓶颈。
传统数据中心交换机依赖面板上的可插拔光模块。当单通道速率提升至 200Gb/s 时，电信号在电路板和连接器中的损耗显著增加，需更复杂的均衡和驱动电路补偿，导致功耗上升。CPO 技术通过将光引擎集成至交换芯片附近的同一封装内，让电信号尽早转换为光信号，从而解决这一问题。
今年 6 月，英伟达宣布 Spectrum-X Ethernet Photonics 交换机全面量产。其 SN6800 系统提供 512 个 800Gb/s 端口，总交换带宽达 409.6Tb/s。数据显示，与传统可插拔方案相比，CPO 可将每个 1.6Tb/s 端口的相关功耗降至约五分之一。
（来源：英伟达）
然而，现有 CPO 架构中，光引擎位于有机封装基板上，信号仍需经过硅中介层和有机基板。随着带宽增长，这段封装内部电连接仍有优化空间。OOI 方案让光引擎与核心芯片共用硅中介层，通过更细、更密集的布线直接连接，绕过有机基板，逻辑类似于 GPU 连接 HBM（高带宽内存）的方式。
目前 CPO 主要用于交换机网络，未来可能延伸至 GPU 间的 Scale-up 互连。英伟达 Feynman 路线图已规划铜互连与 CPO 两种 NVLink 方案，但 OOI 是否应用于特定产品尚无定论。
并行传输与能效优化
除缩短路径外，如何在有限功耗和空间内传输更多数据也是关键。英伟达研究人员曾在《Journal of Lightwave Technology》发表文章，提出利用硅中介层构建“更宽、更慢”的并行接口。
图｜论文（来源：Journal of Lightwave Technology）
相较于少数超高速通道面临的高损耗和高功耗，更多低速通道并行传输虽需更多布线，但能降低单条链路复杂度与能耗。硅中介层的高布线密度为此提供了条件。此次展示的 DWDM 研究同样体现了并行传输思路，通过不同波长光信号在同一光纤中传输提升总带宽。
从原型到量产：封装面临新挑战
光引擎越靠近计算芯片，工程难度越高。首先是散热问题：高功耗的计算芯片产生的热量可能影响对温度敏感的光学元件稳定性。其次是良率与维护：共封装方案使光引擎与核心芯片紧密集成，局部失效可能增加整体维修成本，对器件筛选、光纤对准及返修能力提出更高要求。
英伟达在现有 CPO 产品中已采取措施，如 Spectrum-X 光引擎耐受回流焊、采用可拆卸连接器及外置激光光源。OOI 进一步提高集成度，意味着这些要求将更加严苛。
此外，测试效率成为瓶颈。TrendForce 指出，虽然部分光学耦合工序已缩短至数秒，但完整测试一颗光子集成电路（PIC）仍耗时超过 100 秒，且需综合检查电子性能及多波长下的光学表现。预计 2027 年前后，CPO 测试平台整合将成为行业重要阶段。
产业链分工重构与中国机遇
随着光引擎与计算芯片共同封装，传统光模块厂商、晶圆代工厂、先进封装企业及光电测试企业需更深入协同。英伟达现有供应链中，台积电提供硅光制造，矽品参与封装，Lumentum 等提供外置光源，鸿海参与集成。
这一转变为中国光通信产业链带来机遇与挑战。天孚通信已在 CPO 场景的光纤阵列单元（FAU）和外置激光光源（ELS）实现稳定量产。对于中际旭创、新易盛等主力厂商，产品形态正逐步演进，需积累硅光技术及光电协同设计能力。中际旭创 1.6T 硅光模块已规模放量，新易盛布局了 6.4T NPO 等产品，罗博特科旗下 ficonTEC 也已获得 CPO 测试设备订单。
海外方面，博通推进 Bailly CPO 交换机量产，Marvell 拟收购 Lumentum，均反映出高速芯片与光学器件协作加深。尽管 OOI 具体节能幅度和量产时间未定，但其核心在于平衡功耗节省与封装、测试成本。未来竞争重点将从单一器件性能扩展至整套光电系统的设计与制造能力。