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CPO共封装光学与光模块技术全解|广西科毅光通信赋能高速光互连

2025-07-03



一、什么是光模块

通常指的是具有光电信号转换以及电光信号转换的标准化模块,英文Optical Module,或者是Optical Transceiver Module。 

收发器Transceiver,Transmitter 与Receiver,有时候也简称TRx,这个词也经常用来表述为光模块。 



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光模块是一个大类,在咱们行业有着三十年的历史,也形成了各种各样的标准,标准用来确定光学接口外型,电学接口外型,以及光学技术指标,电学技术指标等。 

这个光模块的标准,更是以最常见的“金手指”热插拔光学接口居多。


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二、什么是CPO? 

Co-packaged Optical,共封装光学,这本质上是一种封装工艺的描述,在产业里特指光电转换功能模块与系统主芯片的一体式封装。


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CPO也是有标准的,看一段描述,如果只说CPO,那么指的就是采用了CPO光学模块与主芯片合封后的“系统”。 

如果是CPO Transceiver moudule的话,就是指光模块中一类特殊的产品,用于CPO系统的光模块。 


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用于CPO系统的光模块,与我们常见的光模块不同。 

 产业用的最多的光模块,距离主系统芯片比较远,芯片chip到模块Module之间的电信号损耗随着频率的升高而不断增大,C2M损耗越来越大,大到我们需要DSP等复杂的数字芯片去处理射频信号的劣化。


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如果把光模块与主芯片封装在一起,就大幅度减小射频损耗,但ASIC芯片周边面积有限,布局不了传统光模块。 

ASIC叫专用集成芯片,比如switch交换芯片,比如GPU算力芯片等等,都可以称之为某类ASIC。


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CPO共封装,降低射频损耗,又无法使用传统的光模块,产业就定义一类用于CPO系统的小型化高集成度的光模块外型结构,叫做CPO光模块。

CPO,是指共封装系统。

CPO光模块,是光模块大类中的用于CPO系统的一小类光模块。


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这就是CPO,光模块以及CPO光模块的区别。


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继续拆解,在提到CPO时,还经常有用到一个词,光引擎。 

光引擎是指具备了主要光收发功能的半成品。把光引擎、光源、软件、外壳都组装好后就是一个完整的符合标准的光模块了。 

这是光引擎与光模块的区别。



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三、CPO与硅光的区别

硅光是一种技术,可以用于普通常见的光模块,也可以用于小型化的CPO光模块。 

普通光模块内部空间较大,可以选择硅光技术,也可以选择非硅光方案如EML、VCSEL等其他技术路线。 

但CPO光模块空间有限,需要小型化与高集成度芯片才能将光学收发器布局在ASIC芯片周边,这就导致CPO光模块绝大部分厂家选择硅光集成路线,也有一小部分厂家认为基于VCSEL的多模光通信也可以用来做CPO光模块。 

CPO光模块基于硅光集成技术的标准已经发布,英伟达等厂家也宣布此类路线的产品路线图。采用VCSEL的多模CPO光模块仍处于产业研究与探索过程中。 

CPO光模块除了常用硅光集成技术的光引擎,对光源也分了内置方案与外置方案,产业选择外置ELSFP方案的比例更大一些。 

 


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