電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/梁浩斌）目前行業(yè)中已視CPO（共封裝光學）為下一代AI基礎(chǔ)設(shè)施的標配，CPO是為了解決AI數(shù)據(jù)中心中高速互連的功耗墻、帶寬密度瓶頸和信號完整性限制而誕生的一項技術(shù)。核心思路是將光引擎直接與ASIC、GPU、XPU等共同封裝到同一基板上，將原本需要在PCB上走線的長電信號路徑，縮短至封裝內(nèi)數(shù)十毫米，并且不需要依賴于DSP進行電光信號轉(zhuǎn)換，直接在CPO模塊內(nèi)完成轉(zhuǎn)換，大幅降低功耗。

但目前來看，短中期內(nèi)CPO的供應(yīng)鏈仍未能實現(xiàn)規(guī)模上量，成本居高不下，同時激進的技術(shù)方案同樣帶來了可靠性、熱管理等問題。于是NPO（近封裝光學）誕生了，NPO定位為“通往CPO”路徑的過渡方案，思路是光學引擎放置在PCB板上、緊鄰ASIC/GPU等，但不進入同一個封裝的中間方案。
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資料來源：SENKO
相比CPO，雖然NPO的電信號路徑較長，但也遠低于傳統(tǒng)的可插拔光模塊方案。通過將光學引擎放置在臨近ASIC/GPU的PCB上可減少SerDes功耗和通道損耗，，相比可插拔模塊節(jié)省30-50%功耗，捕獲了CPO大部分能效收益，卻無需將光學完全嵌入ASIC封裝內(nèi)

NPO采用插座式/可插拔設(shè)計，光學引擎可獨立熱插拔、更換或升級。相比之下，CPO高度集成，一旦光學故障，可能需停機整個機架、拆解系統(tǒng)，甚至涉及焊接部件，維護成本極高。NPO完美保留了傳統(tǒng)可插拔的模塊化優(yōu)勢。

更重要的是，NPO可在現(xiàn)有PCB設(shè)計上快速落地，無需CPO所需的對PCB和封裝的大幅改動，同時現(xiàn)有的光模塊供應(yīng)鏈可以高度參與，多供應(yīng)商供貨，提高供應(yīng)鏈靈活性。

包括現(xiàn)有光模塊上的VCSEL光源，在NPO中能夠完全復用現(xiàn)有的100G VCSEL激光器，比如博通的3.2T VCSEL NPO引擎，就采用了4個1×8 VCSEL陣列作為激光器，對于NPO方案商而言，供應(yīng)鏈的可選項就非常豐富，且能夠以低成本從光模塊切換到NPO。

因此，NPO作為過渡方案受到了博通、新易盛等廠商的力捧。

而隨著NPO的進一步落地，VCSEL也將加速往200G/lane發(fā)展。目前對于3.2T的NPO，用100G VCSEL的典型配置是4 個 1×8 VCSEL 陣列 + 對應(yīng) 4 個 1×8 PD 陣列，需要32個通道。而采用200G VCSEL則可以減少至16通道，可以采用更少的陣列比如2個1×8或1個2×8，大幅簡化光學引擎結(jié)構(gòu)，帶寬密度可更高，同時光纖數(shù)量減半，可維護性更強。

不過目前200G VCSEL仍處于早期階段，部分實現(xiàn)小規(guī)模量產(chǎn)，行業(yè)內(nèi)目前博通、Coherent已經(jīng)展示了其200G VCSEL產(chǎn)品，國內(nèi)長光華芯此前已宣布200G VCSEL正在研發(fā)中。在今年的SPIE Photonics West 會議上，博升光電、復旦大學、香港理工大學、傲科光電子等聯(lián)合發(fā)布了一項研究成果，用國產(chǎn)850nm VCSEL實現(xiàn)了單通道 112 Gbps NRZ 與 200 Gbps PAM4 的高速光互連傳輸。

光迅科技在去年OFC現(xiàn)場展示了采用單波200G VCSEL的1.6T OSFP224 2xVR4光模塊的動態(tài)測試數(shù)據(jù)，驗證單波200G VCSEL技術(shù)可作為硅光方案與EML技術(shù)的重要補充選項。

小結(jié)：

VCSEL NPO是高性能、可靠、低成本的有效路徑，作為CPO的過渡產(chǎn)物，將會在未來一段時間在數(shù)據(jù)中心中占有一席之地，2026-2027年NPO將實現(xiàn)批量部署，相應(yīng)也將會推動200G VCSEL的商業(yè)落地加速。