電子發(fā)燒友網(wǎng)綜合報道 當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸速率沖破 224Gb/s 的技術(shù)關(guān)卡，AI 算力集群與超大型數(shù)據(jù)中心的互聯(lián)架構(gòu)正面臨前所未有的重構(gòu)壓力。傳統(tǒng) PCB 互連的物理極限逐漸顯現(xiàn)，光模塊方案的成本與功耗矛盾愈發(fā)突出，共封裝技術(shù)成為破局的關(guān)鍵方向。其中，共封裝銅互連（CPC）與共封裝光學(xué)（CPO）作為兩大核心技術(shù)路徑，既承載著突破速率瓶頸的使命，又在技術(shù)特性與應(yīng)用場景上呈現(xiàn)顯著差異。本文將以 224Gb/s 速率突破后的技術(shù)挑戰(zhàn)為鋪墊，深入解析兩種技術(shù)的核心價值與發(fā)展前景。

速率突破 224Gb/s 后的挑戰(zhàn)

當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸速率從 112Gb/s 向 224Gb/s 及更高階的 448Gb/s 演進(jìn)時，這不僅是數(shù)值的翻倍，更是對整個互連生態(tài)的全方位考驗，傳統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)在四大核心挑戰(zhàn)面前愈發(fā)乏力。

224Gb/s PAM4 架構(gòu)的銅纜傳輸技術(shù)已成為當(dāng)前 AI 數(shù)據(jù)中心的關(guān)鍵技術(shù)。然而，隨著速率的提升，信號衰減、串?dāng)_和功耗問題日益凸顯。傳統(tǒng) PCB 走線在高速場景下已難以滿足需求，信號在傳輸過程中損耗嚴(yán)重，導(dǎo)致數(shù)據(jù)完整性下降。同時，高帶寬需求與低功耗要求的矛盾愈發(fā)尖銳，傳統(tǒng)方案在效率與成本之間難以平衡 —— 傳統(tǒng) FR-4 PCB 材料的信號衰減超過 5dB，已無法滿足無損傳輸需求；而 PCB 走線的 stub 損耗和反射問題，進(jìn)一步加劇了信號畸變，導(dǎo)致眼圖開口縮小、誤碼率攀升。

在 CPC 和 CPO 出現(xiàn)之前，數(shù)據(jù)中心主要依賴 AOC（有源光纜）、DAC（直連銅纜）和 AEC（有源銅纜）等傳統(tǒng)方案。其中，DAC 雖成本低、功耗低，但受限于銅的物理特性，傳輸距離極短（通常在 3 米內(nèi)）；AOC 雖能支持更遠(yuǎn)距離，但成本和功耗偏高；AEC 雖通過內(nèi)置芯片延長了傳輸距離，但其信號質(zhì)量與速率提升仍受限制。即便采用高端基板材料，布線密度不足的問題仍難以解決。

技術(shù)路徑的分野：CPC 與 CPO 的核心特性解析

面對 224Gb/s 速率下的多重挑戰(zhàn)，CPC 與 CPO 基于不同的技術(shù)邏輯形成了差異化解決方案，二者在架構(gòu)設(shè)計、性能表現(xiàn)與核心優(yōu)勢上呈現(xiàn)鮮明對比。

CPO 技術(shù)將光學(xué)器件直接集成在芯片封裝內(nèi)，信號通過光傳輸，有效解決了長距離傳輸問題。其優(yōu)勢在于高帶寬、低延遲和長距離傳輸能力，特別適合數(shù)據(jù)中心間或跨機架的遠(yuǎn)距離連接。然而，CPO 也面臨成本高昂、維修困難、功耗較大等挑戰(zhàn) —— 在 AI 服務(wù)器內(nèi)部這類短距離場景中，CPO 的高成本與復(fù)雜性使其并非最優(yōu)選擇。

CPC 技術(shù)則另辟蹊徑，將高速銅纜連接器直接集成在交換芯片的封裝內(nèi)部，信號出芯片后完全通過銅線直連端口，徹底繞開傳統(tǒng) PCB 的長走線。這一創(chuàng)新帶來了三大突破：
·信號路徑優(yōu)化：大幅縮短信號傳輸路徑，顯著降低信號傳輸損耗；
·功耗大幅優(yōu)化：相比 CPO，CPC 減少了光電轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，功耗顯著降低；
·可維護(hù)性提升：采用可插拔設(shè)計，維修更換更加便捷，解決了 CPO 維修困難的痛點。

此外，CPC 的低插入力、卓越校準(zhǔn)能力及高密度設(shè)計，確保了高速信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性與可靠性；同時，360° 全屏蔽設(shè)計實現(xiàn)了超低串?dāng)_與反射抑制，為 AI 數(shù)據(jù)中心提供了前所未有的帶寬與性能支持。需要澄清的是，業(yè)界存在對二者關(guān)系的認(rèn)知混淆：有觀點認(rèn)為 CPC 是包含 CPO 的廣義共封裝芯粒技術(shù)，但從當(dāng)前產(chǎn)業(yè)實踐來看，CPC 特指共封裝銅互連方案，與 CPO 形成平行且互補的技術(shù)路徑。

因此，CPC 與 CPO 并非 “非此即彼” 的替代關(guān)系，而是分工協(xié)作的互補關(guān)系：
·CPC：主攻 AI 服務(wù)器機箱 / 機柜內(nèi)的短距離（1-3 米）高速互聯(lián)，是當(dāng)前 AI 時代的 “高架橋”；
·CPO：專注于數(shù)據(jù)中心之間幾公里甚至更遠(yuǎn)的 “長途” 傳輸，是長距互聯(lián)的核心方向；
·PCB：作為電子設(shè)備的基礎(chǔ)載體依然不可或缺，但其將最復(fù)雜的高速信號傳輸任務(wù)交給了 CPC。

正如一位行業(yè)專家所言：“CPC 不是要‘干掉’CPO 和 PCB，它更像是一個‘時機到了的優(yōu)化升級’?！盋PC 在 AI 服務(wù)器內(nèi)部的 “短途” 高速傳輸場景中展現(xiàn)出明顯優(yōu)勢，而 CPO 則繼續(xù)在更長距離的場景中發(fā)揮核心價值。

結(jié)語

224Gb/s 速率的突破不僅是技術(shù)指標(biāo)的躍升，更是數(shù)據(jù)中心互聯(lián)架構(gòu)的范式革命。其中，CPC 以低成本、低延遲、易維護(hù)的優(yōu)勢，在機柜內(nèi)短距場景中構(gòu)建起不可替代的競爭力；CPO 則憑借長距傳輸與高密度集成特性，成為高性能計算的核心支撐。兩者如同算力互聯(lián)的 “銅光雙引擎”，既各擅勝場又協(xié)同互補。

未來，隨著 AI 算力需求的持續(xù)爆發(fā)與技術(shù)的快速迭代，CPC 將在通用數(shù)據(jù)中心實現(xiàn)規(guī)?；瘽B透，CPO 將在超算領(lǐng)域不斷突破性能極限，而 “銅光協(xié)同” 的混合架構(gòu)將成為主流選擇。在這場速率與效率的競賽中，技術(shù)創(chuàng)新與場景適配的雙重驅(qū)動，終將構(gòu)建起更高效、更經(jīng)濟(jì)、更可靠的下一代互聯(lián)生態(tài)。