英伟达展示CPO原型OOI：光引擎首次移上硅中介层

英伟达研究院首席研究科学家尼古拉·内多维奇在SEMICON West 2026发表《下一代AI的光学整合》演讲，首次公开展示下一代共封装光学（CPO）技术原型OOI（Optics-on-Interposer，中介层上集成光学），并同步演示配套的8波长密集波分复用（DWDM）技术。英伟达未公布OOI商业化时间表，仅表示已拿到原型样品。 OOI的核心改动在于光引擎的物理位置。当前已量产的CPO方案把光引擎放在交换芯片或计算芯片旁边的有机封装基板上，GPU输出的高速电信号要先经过硅中介层、再穿过有机基板才能抵达光引擎完成光电转换。OOI把光引擎直接移上承载计算芯片的硅中介层，去掉有机基板这一段电互连，通过短距离、细间距布线直达光引擎，从而缩短传输路径、降低功耗并提升带宽密度。本次演示的DWDM技术将八个波长各自以最高32Gb/s传输，单根光纤实现256Gb/s聚合带宽。 工程门槛也随之抬高。温度敏感的光学元件与功耗数百瓦的计算芯片共封装在同一块中介层上，散热是最难的一环，热管理、耦合精度、可维修性都是新挑战。中介层的产能、产品规则与封装良率掌握在封装厂手中，光引擎离计算芯片越近，封装价值量越大。内多维奇也坦言商业化难题尚未解决。 OOI属于远期预研路线，英伟达当前CPO落地主线仍是第一代产品。Rubin平台自2026年下半年起导入第一代CPO，2027年进入规模放量；Rubin Ultra计划2027年后将CPO扩展至跨机架互连。业内人士分析，2028年推出的Feynman架构仍采用CPO方案，OOI量产预计要到2030年之后。今年8月14日，英伟达宣布全球首款200G/lane共封装光学以太网交换机系统全面量产，即面向Vera Rubin平台的Spectrum-X以太网硅光交换机，相较传统可插拔收发器每个1.6Tb/s端口功耗降低5倍，首批客户包括CoreWeave、Lambda、甲骨文云。 围绕CPO，英伟达已形成制造生态：台积电提供硅光子工艺制造，矽品完成芯片级封装、组装与测试，天孚通信负责激光器模块子组件组装及可靠性验证，鸿海完成系统集成，Lumentum提供激光芯片。在10月21日的GTC柏林大会上，英伟达与矽品等宣布计划2027年年中将CPO光引擎产能提升至当前的15倍，并争取2028年底前再度翻倍，两阶段目标若均达成，产能规模将累计放大至约30倍。 产业路线方面，可插拔光学（DPO、LPO、XPO）与集成光学（NPO、CPO）并行。据行业媒体报道，当前主流判断是NPO比CPO更接近规模落地。2026年3月，AMD、博通、Meta、微软、英伟达和OpenAI共同成立OCI-MSA，已发布v1.0线路接口规范，在O波段定义面向AI纵向扩展互连的DWDM波分通道。据TrendForce集邦咨询研究，2026年被称为CPO量产元年，但CPO在AI数据中心光模块市场的渗透率目前仅约0.5%，至2030年左右有望达到35%；CPO/NPO市场规模将从2025年约1亿美元升至2030年的390亿美元以上。