GTC 2025：英伟达亮相1.6Tb/s硅光引擎CPO光交换机 最早下半年商用

  ICC讯 中国时间3月19日凌晨，NVIDIA(英伟达)在圣何塞举行GTC 2025发布会，创始人兼首席执行官黄仁勋在现场演讲介绍了代理式 AI、机器人、加速计算等领域的未来发展。其中，NVIDIA正式首次亮相了基于1.6T硅光引擎的CPO（共封装光学）交换机系列，包括Spectrum-x和Quantum-x CPO交换机。

  黄仁勋表示，NVIDIA光子学团队携手产业伙伴推动CPO联合创新，包括首款采用微环调制器（MRM）1.6T硅光CPO芯片，首个采用TSMC制程3D堆叠硅光子引擎，搭载了高输出功率激光器和直连光纤连接器。Spectrum-x 硅光CPO将于2025年下半年商用，Quantum-x硅光CPO预计2026年下半年商用。值得一提，微环调制器(MRM)和马赫曾德尔调制器（MZ）是CPO两大调制器技术，除了英伟达采用MRM，CPO技术引领者博通也在TSMC合作，在3nm工艺调试成功CPO MRM，预计2025年初可以交付样品，有望在2025年下半年量产1.6Tbps光电器件。

  回到英伟达CPO发布介绍上，以Quantum-x硅光CPO为例，在115.2Tb/s Quantum-x光交换机共有2个CPO模组，一个封装模组有Quantum-X800 ASIC、6个光学组件合计18个硅光引擎构成，Quantum-X800 ASIC具备28.8Tb/s吞吐量，基于TSMC 4N工艺达到1070亿个晶体管。

  CPO模组单个直连光学组件含有3个基于Interposer中阶层的硅光引擎（合计18个光引擎）和3个小型插拔式连接器，可完成4.8Tb/s吞吐量。每个硅光引擎皆采用200Gb/s微环调制器，可节省3.5倍功耗。硅光引擎中的光电芯片以3D堆叠集成在衬底上，通过光纤阵列将光信号向外部输出。此外，硅光引擎采用了TSMC N6工艺2.2亿个晶体管，单片集成1000个光子器件。

  在外部连接方面，Quantum-x光交换机端口采用1152单模光纤MPO连接器。外置光源（ELS）反面，单个外置光源搭载8个激光器（即200毫瓦CW-DFB），具有自动温度追踪，波长和功率稳定性。整体上，一台Quantum-x光交换机搭载2个CPO模组、18个外置光源、144根MPO连接器，合计4460亿个晶体管和115Tb/s吞吐量。

  基于NVIDIA CPO共封装光学平台，NVIDIA打造世界最先进的CPO光交换机系统，包括128端口800G 和512端口800G的Spectrum-x系列409.6Tb/s与102.4Tb/s光交换机，以及144端口800G Quantum-x 115.2Tb/s光交换机，预计2025下半年上市。

  GTC黄仁勋演讲回放：https://www.nvidia.cn/gtc-global/keynote/

  题外话：在传统上，博通基于在以太网交换芯片ASIC的广泛兼容和市场领导力，CPO被认为是博通核心竞争领域，由博通主导产业标准发展。随着英伟达CPO正式亮相，同样拥有网络交换Switch芯片平台的英伟达或将与博通形成CPO产业竞争。

  中国通信产业链由于缺少具有竞争力的Switch芯片产品，在CPO产业发展慢于国外同行。不过，在光电封装领域，尤其是中国光通信厂商已经发布多款CPO相关产品，例如新华三在2024年发布同样采用16个外置光源（直通型）的800G端口51.2T吞吐量CPO硅光交换机；镭芯光电与博创科技合作多光纤外置光源模块；华工正源也将在OFC 2025上发布采用硅光集成 + Chiplet 架构的3.2Tb/s液冷CPO光引擎。