日月光的CPO是VIPack系列先进封装解决方案之一,VIPack是一个根据产业蓝图协同合作的可扩展平台,并且拥有整合设计生态系统(IDE),提供协作设计工具,以系统性地提升先进封装架构。日月光本周将在2025年光纤会议上由研发副总洪志斌博士代表,发表「人工智慧先进封装解决方案」演讲,预定于4月3日(四)15:15至15:45,在封装与耦合技术会议中进行。
根据IDC 2025年1月报告,2024年至2028年间,数据中心AI晶片(AI Silicon)市场的年均复合成长率(CAGR)预计将达24.9%,显示未来对高能效运算技术的需求将持续上升。在此趋势下,日月光CPO技术透过将光学元件更紧密地整合至交换器(switch)内部,有效缩短电气连接路径,减少插入损耗,大幅提升能源效率与数据吞吐量。
日月光CPO技术的关键突破在于成功整合光学引擎与ASIC,克服在75mm × 75mm以上封装内的散热、共面度(coplanarity)与光纤阵列耦合等挑战。其封装技术支援边缘(水平)与表面(垂直)光纤耦合,确保高效光学传输,进一步降低延迟与功耗。相较于传统的面板可插拔(FPP)方案,其功耗从30 pJ/bit(FPP)降至小于5 pJ/bit,大幅减少能源消耗,提升运算与网路效能。
目前,随著数据中心对1.6Tb/s与3.2Tb/s光学传输技术的需求增加,FPP技术在密度、功耗与成本方面面临瓶颈。高频率切换导致序列器与解序列器(SerDes)互连功耗占比提高,进一步推动光学元件向交换器ASIC靠拢。CPO技术提供一种低延迟、高能效的替代方案,适用于高速网路与运算领域。
在网路应用方面,CPO可优化或取代1.6Tb/s与3.2Tb/s可插拔光学元件,提供更低功耗、更高频宽的解决方案,并支援未来超大规模数据中心发展。在运算领域,CPO技术平台可将CPU、GPU与XPU整合至单一封装内,形成高速光学数据链接,进一步提升高效能运算与AI应用的处理能力。随著AI与数据中心需求的快速成长,CPO技术将成为下一代高频宽、低功耗运算架构的重要推动力。
日月光研发副总洪志斌博士表示:「 根据麦肯锡2025年的报告,全球对数据中心容量的需求在2023年至2030年间将以27%的年均复合成长率增加,最终达到298 GW的年度需求。相较于目前60 GW的需求,这惊人的增长预示著潜在的供应缺口。因此,日月光致力于通过我们的CPO创新为数据中心带来功耗效率。降低能源消耗和提供经济优势是CPO技术的主要驱动力。我们的CPO将光学引擎放置在非常接近ASIC晶片的位置,这意味著减少连接损耗,并且无需使用重新定时晶片来补偿两者之间的信号,可显著降低能耗,并大幅增加系统整体带宽密度。」
日月光销售与行销资深副总Yin Chang说明:「我们的产业已经从传统计算进入高性能计算时代,先进AI模型/应用以及不断变化的云端和边缘计算,持续增加数据中心的需求。这不仅在功率和冷却方面带来巨大的挑战,也需要产业提供促进应用和扩展的突破性创新。在日月光,我们致力于将矽光子技术提升到新的水平,并且在AI普及的关键时刻,提供具有卓越能效的CPO技术来增强我们的客户价值。
