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2024-07-05 17:32:24·[??中关村在线 原创??]·作者：科技快讯
上周笔者参观了上海MWC大会，看到CPO交换机重新被抬上了展台桌面。作为一名硅光工程师兼通信行业从业者，不禁感慨昔日的“小甜甜”、现在的“牛夫人”也有重新上台的一天。早在2022年，CPO（Co-Packaged Optics）概念股也曾在技术圈子里掀起层层浪花，时至今日声音日渐趋微，渐渐淡出公众视线。今天就来聊聊这个过气网红，盘点下CPO淡出公众视野背后的原因。
CPO本质为光电高度集成，理论上成本/功耗收益明显
说起CPO，就得提到可插拔光模块。自从数据中心产业蓬勃发展，可插拔光模块和数据中心交换机就开始了长相厮守，相互成就，一路从100G发展到400G，直至今日的800G。
交换机和光模块（图片来源于网络，仅供示意）
交换机内部有一颗交换芯片，用于数据的转发。交换芯片被封装在基板上，并通过PCB上的走线连接到光模块笼子。光模块笼子从外部看就是一个插口，可用于插入光模块，这也是可插拔光模块的由来。
400G及以上速率的光模块主要有两个核心部件：
一个是光电转换单元，通过激光器将电信息转换为光信息后，经过光纤传输出去。 CPO交换机中的光电转化单元也被称为光引擎(Optics engine)。所谓光引擎就是通过硅光集成技术将传统光模块中的光电转换单元小型化，集成化。
另一个是光数字处理器(Digital Signal Processor，DSP)芯片， DSP具有非常强的信号均衡能力，能够降低噪声，提升信噪比。但DSP是光模块部件中的功耗大户，且价格并不便宜。
传统交换机与可插拔光模块
CPO技术通过集成方法，将光引擎和交换芯片放置在同一个基板上，通过光纤连接到交换机面板。交换芯片和光引擎紧邻封装在一起，可以极大地减少信号的传输距离，从而显著降低功耗，提高信号完整性，减少延迟，同时缩小了体积。
CPO技术听起来简直就是天顶星科技，格调高，非常戳人。这套概念让当时业内的硅光从业者狠狠振奋了一把。毕竟CPO是把硅光引擎和交换芯片集成在一起，用上了硅光技术对于硅光从业者来说就是重大利好，毕竟谁不希望自己从事的行业代表着未来方向呢。
CPO交换机示意图
封装在一个基板上的交换芯片和多个光引擎（图片来源于网络，仅供示意）
下图是一个业界典型的CPO系统demo，目前没有正式部署，其搭载使用8个通道的FR4 硅光引擎，单个硅光引擎可实现6.4T的传输容量，配套了64通道，8颗那就是51.2T的容量，甚至使用了TSV(Through Silicon Via)，interposer，硅光Flipchip等先进的芯片封装技术。某厂商宣称，使用CPO系统可以将功耗降低30%。
某厂商CPO：左图为交换芯片与光引擎共封装，右图为光引擎中硅光芯片（图片来源于网络，仅供示意）
单看这个51.2T 的CPO是非常唬人的，彼时业界积极跟进，各路神仙下场施展神通，2022年各大展会，论坛如果不讲讲CPO都不好意思跟同行交流。业界各方也是纷纷开启脑洞，大胆畅想。早在2022年，业界已经大胆预测CPO技术下一跳就是Optical I/O技术了，把光引擎的外壳拿掉，交换芯片做成一个更为紧凑的整体，提升集成度，进一步降低功耗（见下图）。但设想毕竟只是设想，CPO在市场推广上遭受了滑铁卢。
CPO和光I/O（图片来源于网络，仅供示意）
CPO热潮昙花一现，可靠性、运维有致命缺陷，LPO 异军突起延续可插拔形态
正当CPO一路高歌猛进时，LPO横空出世，迅速替代CPO成为行业新宠。标志性事件为腾讯2022年底联合英伟达在开放数据中心论坛（ODCC）发表《112G线性互联解决方案白皮书》。LPO全称是linear pluggable optics，线性可插拔光模块，是传统可插拔光模块的一个变种。
下图比较直观地说明了传统可插拔，LPO可插拔光模块，CPO光电共封装的区别。
传统可插拔光模块系统中，交换芯片和可插拔光模块中都有数字处理功能，分别是DSP1和DSP2。CPO系统则是将光电转换单元转移到了交换芯片附近，仅保留交换芯片上的数字
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