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如何了解硅光 CPO 主要采用 ELS

2026-3-5
如何了解硅光 CPO 主要采用 ELS
源杰科技688498 级”应用更可能集中在 Scale-Up 互连领域。首先,当前 GPU 互连主要依赖铜缆方案,例如 GPU 之间通过 NVLink 铜互连进行通信,其有效传输距离通常不超过约 2 米,这对单个 GPU 集群的规模形成了物理限制。其次,随着 AI 模型参数规模持续扩大,训练系统对 GPU 数量和互连带宽的需求不断提高,需要更大规模的互连域以提升并行计算效率。CPO 通过提供高带宽、低延迟的光互连能力,有望突破铜互连的距离限制,实现跨机架甚至跨节点的 Scale-Up 互连。基于上述因素,行业普遍认为未来 CPO 在 Scale-Up网络中的市场空间将显著大于 Scale-Out 网络,成为下一代 AI 数据中心互连架构的重要发展方向。 3.5. CW 激光器在硅光和 CPO 时代大放异彩 硅光方案通常使用 CW 外置光源。在硅光方案中,CW 激光器芯片作为外置光源,硅基芯片承担速率调制功能。CW 大功率激光器芯片,要求同时具备大功率、高耦合效率、宽工作温度的性能指标,对激光器芯片要求更高。 受限于硅材料本身特性的限制,目前硅光方案还需要通过外置光源耦 合的方式为硅基芯片提供持续稳定的光输入,这对外置光源激光器提出了 更高要求:稳定的单模输出、优异的高温性能、高可靠性。当前硅光外置光源通常是采用工作在 O 波段的连续波CW分布反馈式半导体激光器DFB芯片。作为核心发光元件,CW DFB 光源技术路线的选择直接影响着光模块的性能、可靠性与成本结构,如材料体系(InGaAsP InGaAlAs )、波导结构(BHRWG)及集成方案,从根本上决定了光模块的性能上限、可靠性表现与成本构成。 目前外部激光源 (ELS)是硅光 CPO 的主流选择,CW 激光器是目前 CPO技术最优的外置光源选择。基于硅光 CPO,由于硅材料间接带隙的能带结构使得它无法实现高效率的片上光源,因此在硅基光电子芯片中其光 源器件仍然需要依赖 InPGaS 材料的半导体激光器。当前主流硅光 CPO 将连续波(CW)激光器光源单独外置,作为高密度封装体的外围可插拔单元。这样的设置有如下优点:一是实现了易失效光源元件的可更换和可标准 化生产二是激光器的外置减少了硅芯片单元的散热压力,有利于系统稳定性三是外部光源单元可以灵活配置,如采用波分光源或者非致冷光源等。输出功率和功耗是 ELS 的关键特征。激光源作为 CPO 核心器件之一,在 CPO体系中激光器约占系统功耗的 10-20%,硅光 CPO 中 ELS 的引入带来更高的插入损耗,这些损耗需通过增加 ELS 的输出功率来补偿。ELS 向着高功率、低噪声、低功耗方向发展。在整个 ELS 产品设计中,关键技术包括耐高温大功率光源芯片,光路透镜耦合,电流源控制反馈等,其中在激光光源方面,CW-DFB 激光器仍是目前 CPO 技术最优的外置光源选择。