CPO交換技術,影響未來AI發展的關鍵因素?
全球金融服務機構Nomura本月發佈了關於人工智慧和輝達CPO(共封裝光學)交換機技術的研究報告,也提到了中國AI應用的競爭格局。
一、CPO(共封裝光學)交換機技術
1、技術概述
CPO將光學與電子元件整合在同一封裝基板上,減少訊號損耗、降低功耗與成本,突破傳統可插拔光模組的速度瓶頸(3.2Tb/s以上)。
優勢:成本降低40%(Broadcom資料)、功耗減少至4.8W(800G模組)、高頻寬、低延遲、高整合度。
挑戰:封裝技術(TSV等)、散熱、測試與良率、維護成本高、供應鏈複雜、標準化缺失。
高端資料中心光收發機主要趨勢:
可插拔光模組(a)及CPO (b)的體系結構:
CPO技術路線圖:
當代與下一代CPO技術對比:
2、台積電的CPO技術路線
根據TSMC(2330TT,Buy,由AaronJeng覆蓋)雙門跑車(緊湊型通用光子引擎)技術路線圖,光/電子整合分為兩個階段:1)2026年使用Switch;2)後期使用XPU(或OIO)的CPO。據《經濟每日新聞》報導,TSMC已經與博通合作,成功地試驗生產了一項關鍵的CPO技術——微環調製器(MRM)。這一發展為將CPO與用於人工智慧應用的高性能計算(HPC)或ASIC晶片整合鋪平了道路,使計算任務從電訊號傳輸到光訊號傳輸實現了重大飛躍。TSMC可能在2025年啟動CPO模組的樣品交付,1.6T產品在2H25進入批次生產,並在2026年增加出貨量。
3、NVIDIA的無限波段CPO開關-量子3400 X800
輝達於本月在GTC 2025年股中國會上推出其CPO產品組合。產品包括量子3400 X800 InfiniBand CPO開關定於2025年7月,頻譜5 X800乙太網路CPO開關預計進入2025年12月和頻譜6 CPO開關計畫在2026年生產。
量子3400 X800開關晶片示意圖:
中國安信、英諾萊特、高科技、阿里巴巴雲、寬頻等中國公司已開始進入CPO領域,但尚未開始批次生產CPO相關產品。
二、全球AI資料中心與交換機市場趨勢
1、全球及中國人工智慧應用
在2月23日,開放AI推出高端版ChatGPT後,生成式人工智慧的炒作從2023年初就開始了。在2025年1月推出DeepSeek應用後,中國玩家的增長勢頭表現得更加強勁。截至2025年2月底,中國5款人工智慧應用的DAU總量達到8110萬款(全球4款人工智慧應用為7180萬款),其中一半由DeepSeek貢獻。
2、全球交換機市場
基於2024年半分析資料,網路基礎設施,以及計算能力(人工智慧晶片和伺服器),在資料中心投資中佔據了一大塊份額。以分析諮詢公司Meta的24k-GPU AI叢集為例,2024年計算能力佔其總資本支出的68.2%,而網路/互聯可能佔23.9%。
2023年全球交換機市場增長20.1%至超400億美元,中國市場規模約400億元人民幣。高速交換機(800G/1.6T)需求強勁,預計2026年佔市場收入超50%(Dell’Oro資料)。
2019-2023年全球及中國交換機市場:
三、全球及中國AI企業動向
步入2025年,AI企業動態頻頻。
OpenAI:
發佈了6個最大、最有知識價值的“GPT-4.5模型”,人類智能公司融資35億美元,估值達到615億美元。到2024年12月,該公司的年化收入達到了10億美元,同比增長了10倍。據彭博社報導,經濟增長進一步加快,僅2025年前兩個月的收入就增長了30%。
阿里巴巴
發佈開源模型QwQ-32B(320億參數),強化數學推理與程式設計能力,性能媲美DeepSeek-R1,但算力需求更低。DeepSeek-R1有6710億個參數(370億個啟動),而QwQ- 32B的性能只有更小的足跡——GPU通常需要24 GB的vRAM(輝達的h100有80GB),而運行完整的DeepSeek R1則超過1500GB(16NvidiaA100GPU)。
科大訊飛與華為
雙方合作突破MoE模型大規模跨節點推理,效率提升200%。這是該行業第一個基於國內計算模型的新解決方案。
發佈了帶有128k上下文窗口的開源Gemma 3模型,具有擴展的上下文窗口、更大的參數和更多的多模態推理功能。Gemma 3的處理能力與體積更大的Gemini 2.0機型相同,但它仍然是手機和筆記型電腦等小型裝置的最佳選擇。
此外,博通、輝達等巨頭也都傾向於加大在人工智慧領域的投資。 (銳芯聞)