CPO(Co-Packaged Optics,共封装光学)

把光引擎从可插拔模块搬到与交换 ASIC 同一封装内,以解决高速下”信号沿长电迹跑到模块再回来”的功耗与密度瓶颈。AI 从 800G→1.6T→3.2T、单 lane 100G→200G 后成为不可避免方向。属于 光互连 的核心变量。

结构变化

  • 可插拔 EML:激光 + EA 调制器集成在一颗芯片。
  • CPO:InP 激光只做 CW 光源,调制交给硅光(SiPho)芯片 → 光源(InP) 与调制器(硅) 物理分离 → 可把光源拉出做 ELS 隔热。
  • 平台:NVIDIA Quantum-X(InfiniBand)已出 CPO 版、Spectrum-X(以太网)已投产,均基于 TSMC COUPE 硅光平台、光源 InP CW。2028 Feynman 世代把 CPO 带到 NVLink(NVLink8 CPO / Kyber NVL1152)。

为什么”测试与良率”是真正瓶颈

PIC 封进 ASIC 封装后,一个 PIC 缺陷可能报废整个昂贵封装 → 封装前拿到 KGD(Known Good Die)是量产前提。对测试公司形成双重杠杆

  1. 测试插入次数↑(PIC 晶圆测 + EIC 晶圆测 + KGD 筛选 + 封装级光电协同测试)
  2. 单位测试时间↑(光探测要亚微米对准,远慢于电探测)
  3. 设备 ASP↑(要集成激光源/可调谐激光/光功率计/光路由,甚至双面探测)

→ 即使量没爆发,测试设备需求也结构性增长。现在开启的是CPO 测试基础设施周期(早周期押注),大规模部署要 2028 后。相关公司 TER FORM AEHR + Advantest/Viavi/Santec/Anritsu。

burn-in / 老化测试为何在光学是必需步骤

含激光器件出厂初期功率/波长会漂移,burn-in 同时做缺陷筛选 + 光学稳定化(aging)。普通逻辑芯片 burn-in 只是筛选;光学里它是生产流程的必需一步。CEO 算账:8 die 封装、每 die ~1% burn-in 失败率 → 封装前筛选值 ~8% 良率,测试成本 <0.1% 产品价值。详见 AEHR

光源之争

CPO 光源用 InP 还是 VCSEL?scale-up CPO 主线 = InP CW + SiPho;VCSEL 退守 NPO(Near-Packaged Optics)。见 InP VCSEL

供应链全貌 + 六大投资论点(68-CPO供应链

CPO = 两条链在封装汇合:Stream A 光(InP 衬底→400mW+ DFB 激光→ELS 外部激光源,因散热在包外)+ Stream B 信号(SOI→PIC foundry 波导/调制器→EIC 混合键合→光引擎)。汇合:引擎围交换 ASIC,PM 光纤注 ELS 光,可拆连接器出前面板。每接缝一道检测门。attach rate(每 100 端口多少做 CPO)=需求变量,现<个位数。

六论点(每层 re-rating/触发/失效)

  1. 激光COHR/LITE:端口层输(pluggable 模块 450→CPO ELS 50-80)、公司层赢(市场增速>attach;ELS 现场可换=年金)。
  2. InPAXTI:count→面积(400mW 6x/800mW 11x,每端口 InP 1.5-2.8x)、售罄 ASP+30%→增量毛利 80-90%。
  3. 设备AIXA:capex 汇于 Aixtron 收费站(90%+ 行星反应炉)。
  4. 代工封装TSEM:预付款经济学(传染性)。
  5. 光纤连接器:物理量 ASP 碰不到(CPO 512 端口~4000 光纤+PM 光纤,Corning 扩 10x)。
  6. 测试AEHR/FORM/TER:⭐唯一门数增长层(电学 3 门→CPO 8-9 门,占比 logic 3-5x,增量 TAM ~$5亿,TSMC 点名 Advantest)。

⭐仓位法:越深入架构(引擎/COUPE)对错放大;越靠架构外瓶颈(InP/MOCVD/光纤/测试)回报缓但生存率高→核心押无论 CPO 快慢都活的瓶颈。

出处