事件:Nvidia 将推出基于 CPO 的光互连平台,适用于以太网和 InfiniBand 技术。首先,该公司计划在 2026 年初推出 Quantum-X InfiniBand 交换机。
人工智能炒作的重点CPO,到底是什么?
①技术本质:为什么需要CPO?
传统方案中,主芯片与光模块间通过PCB长距离走线,导致信号衰减(C2M损耗),需高功耗DSP芯片补偿,能效低下。将微型化光引擎(含调制器、波导、探测器)与主芯片共封装,电互连距离缩短至毫米级,功耗降低50%以上,延迟显著减少。
②核心优势:为何成为AI时代的刚需?
传统可插拔光模块需高功耗DSP补偿信号衰减,而CPO通过缩短距离,取消DSP模块,使51.2T交换机总功耗降低25%-30%。在AI算力场景下,功耗节省价值凸显。
长期看,CPO通过高度集成可降低材料成本(如减少铜线、连接器),并兼容液冷散热,进一步压缩运维成本。
人工智能的三大机会及核心逻辑:
1 AI芯片:算力基石,国产替代加速
核心逻辑:算力需求爆发,大模型训练与推理需海量算力支持。国产化替代迫在眉睫,美国对华高端芯片禁售(如H20)华为昇腾(910B)加速替代,2024年国产化率约30%。
2 AIDC:液冷智算中心成主流,高密度算力工厂
核心逻辑:算力密度革命,AI服务器单机柜功率突破20kW。政策驱动资源整合,国家“算力摸底”政策淘汰低效IDC,头部企业获资源倾斜,机柜上架率超80%。
3 AIGC:Agent与多模态驱动场景爆发
核心逻辑:AI代理(如AutoGPT)实现自主任务处理,人形机器人️(英伟达Isaac GR00T)、智能驾驶(特斯拉FSD)需实时环境交互,算力需求指数增长。
资金聚焦产业链——上游(PCB、光模块)。具体原因如下:
①产业本质:AI算力浪潮下的“刚需基建”
高阶产品需求爆发:AI服务器/交换机需22层以上PCB(传统仅8-12层),单机价值量提升300%+(GB200背板价值1500美元💵)。
速率升级不可逆:AI集群需800G/1.6T光模块互联,单GPU配比从1:1升至1:1.2(NV Blackwell架构)。
功耗危机倒逼:单机柜功率从16kW升至35kW+,风冷无法满足PUE<1.3政策要求(液冷PUE 1.08)。
AI耗电激增:单NV H100 GPU年耗电7.3MWh,万卡集群年耗电超7亿度(相当于10万户家庭)。
②资本逻辑:业绩确定性+估值弹性(数据来源于互联网)
PCB和光模块的主要技术升级路径有哪些?
1、光模块:从可插拔到CPO/硅光集成的革命性跃迁
当前瓶颈:800G可插拔模块需经长距离电传输(信号路径14-16英寸),导致22dB信号衰减,依赖高功耗DSP补偿(单端口30W)。
替代方案:
LPO/LRO(线性驱动):移除DSP芯片,功耗降低30-40%。
CPO(共封装光学):光引擎与交换机ASIC集成封装,信号路径缩至0.5英寸,功耗降至9W/端口(降幅70%),延迟降至纳秒级。
2、PCB:向超高阶、高速材料与光集成演进
层数与材料升级
层数跃迁:AI服务器PCB从22层(Blackwell)→40+层(Rubin),布线密度提升80%,支持NVL144 GPU互联。
高频材料替代:FR4 → 松下M6/台光科技Ultra Low Loss(介电常数Dk≤3.0),信号损耗降60%。
2. 光引擎集成推动封装革新
硅中介层(Silicon Interposer):Rubin架构采用硅中介层集成光引擎,PCB需嵌入光纤阵列单元(FAU),实现光电混合布线。
3. 液冷兼容性设计
液冷散热成为标配,PCB需优化热变形系数(CTE):
玻璃布基材从普通型→超低膨胀型(CTE≤10ppm/℃),避免冷热循环分层。
埋入式热管+金属基板(如铝基)提升散热效率
3、产业机遇与实施特点
正如英伟达黄仁勋所言:“未来的计算不是拼晶体管数量,而是光、电、热的交响乐”。技术升级的本质,就是指挥这场交响乐的艺术。
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