研調：CPO單通道邁向400G 封測 散熱成商業化關鍵 - 自由財經

研調機構DIGITIMES今天指出，共同封裝光學技術正由單通道200Gbps朝400Gbps推進。

（資料照）〔記者方韋傑／台北報導〕研調機構DIGITIMES今天指出，共同封裝光學（CPO）技術正由單通道200Gbps朝400Gbps推進，對晶圓級光學測試、先進封裝及熱管理提出更高要求，未來產業競爭將進一步延伸至材料、封裝與測試業者的整合能力，封測技術、系統可靠度及標準化進展，將成為CPO邁向商業化的三大關鍵。

DIGITIMES分析師鄭敬霖表示，CPO進入單通道400Gbps時代後，若採用四階脈衝振幅調變（PAM4）技術，單通道符號率將逼近200GBaud，對應約100GHz等級的奈奎斯特頻率，對驅動IC、調變器、光偵測器及封裝互連的頻率響應與訊號損耗控制提出更高要求。

在封裝技術方面，CPO將特殊應用積體電路（ASIC）、電子積體電路（EIC）、光子積體電路（PIC）、雷射光源及光纖陣列單元高度整合，但不同材料的熱膨脹係數存在差異，容易產生熱應力、翹曲及位置偏移，進而影響光學耦合精度。

為降低高價封裝的報廢風險，業界正積極將光學檢測與良品篩選提前至晶圓階段，直接在光子晶圓上進行光訊號耦合與電性驅動測試，使晶圓級光學測試與封裝整合能力成為CPO技術發展的重要環節。

除了封測技術外，熱管理與系統可靠度也是CPO商業化的重要挑戰。

DIGITIMES認為，CPO散熱設計涵蓋晶片、封裝及模組三個層次，其中晶片層級須控制主動元件與雷射光源間的熱串擾，封裝層級則透過低熱阻材料、熱介面材料及異質整合結構建立導熱路徑，並可引入玻璃材料提供水平隔熱，搭配金屬導熱結構。

另一方面，模組層級則結合冷板、液冷系統及氣流設計，將熱量導出；由於CPO高度整合可能擴大元件故障的影響範圍，系統設計也須考量外置雷射與光學引擎冗餘配置，以維持資料中心運作穩定性。

在標準化方面，DIGITIMES指出，以AI擴展互連（Scale-up）網路為核心的光運算互連多源協議（OCI MSA），已開始建立跨運算平台、協定及供應商的開放式光學實體層規範，並獲得主要晶片與雲端業者支持，未來有機會成為推動CPO導入AI資料中心的重要標準。

其他標準化進展則包括規範光學引擎介面的OIF 3.2T CPO、聚焦可插拔外置雷射光源的OIF ELSFP、統一多波長雷射參數的CW-WDM MSA，以及推動可插槽式光學引擎的Open CPX MSA。

DIGITIMES認為，CPO由單通道200Gbps邁向400Gbps的進程，將取決於光學與晶圓級封測技術突破、資料中心熱管理及系統可靠度改善，以及跨供應商標準化規範的整合。

具備關鍵技術解決方案及穩定材料供應能力的業者，將在AI高速互連架構發展中扮演重要角色。