近期，半导体行业因一个术语而沸腾，这就是CPO（共封装光学器件）。在此期间，英伟达和SK海力士这两大巨头纷纷加速布署，前者掌握着算力的核心，后者则控制着存储的重要环节。

SK海力士及其全球研究团队最近在《自然·电子学》期刊上发表了一篇研究论文，重点探讨面向高性能计算和人工智能的CPO开发，特别是技术挑战和光互连技术未来的发展方向。研究的通讯作者包括SK海力士人工智能基础设施团队的洪承勋以及弗吉尼亚大学的李奎相教授，他们与伊利诺伊大学、南洋理工大学、麻省理工学院和延世大学的研究人员合作。论文提供了一条详尽的技术路线图，描述了存储、先进封装和光计算互连（OCI）如何协同演进，以支撑未来的人工智能系统。尤其重要的是，本文展示了SK海力士如何在高带宽内存之外推动创新，重新定义下一代人工智能基础设施的架构。此外，研究团队设定了下一代人工智能基础设施的技术目标，如每个节点的带宽超过100 Tb/s、能耗低于1 pJ/bit以及芯片间延迟小于10纳秒。

与此同时，英伟达于8月14日宣布SpectrumX以太网光学共封装交换机已进入全面量产阶段，专为AI工厂设计，旨在打造下一代大规模网络基础设施。这是全球首款量产的200G/lane共封装光学交换机。根据英伟达的数据显示，SpectrumX较传统插拔光模块能效提高了5倍，其AI应用的运行时间也延长了5倍，平均故障间隔时间（MTBF）则延长了10倍，极大地改善了大规模AI集群网络的功耗与可靠性。在这背景下，CPO成为了SK海力士和英伟达共同发力的新领域，背后的原因无疑指向数据中心面临的极大压力。

数据中心的需求不断增长，以至于必须依赖CPO技术。早期的数据中心内采用铜缆DAC直连的设计，交换芯片借助OSFP和QSFPDD连接器接入DAC电缆，通过电信号进行短距离传输。尽管铜缆成本低且部署方便，但在高速信号传输时衰减严重，传输距离往往仅在数米之内。随着带宽提升，功耗也迅速上升，这种模式已逐渐被光学互连取代。随着行业进入可插拔光模块时代，交换芯片通过外接模块和光纤进行远距离信号传输。虽然可插拔模块灵活且便于维护，但在超高带宽AI集群中其缺点却愈发明显，尤其是高速电气走线导致的信号损失和功耗问题。

CPO的出现正是解决这些问题的关键。CPO架构将电光转换直接集成到芯片封装内部，从而将传输距离压缩至几毫米，避免了铜缆在长距离传输中带来的信号衰减和功耗问题。

当英伟达推出200G/lane的CPO以太网交换机时，许多人对此表示疑惑，业内普遍讨论的800G和1.6T光模块为何未被提及？实际上，200G/lane指的是单一光通道的速率，而800G、1.6T则代表单端口的总速率，两者并不在同一层次。光模块的总速率由单通道速率与通道数量决定，因此，200G/lane并非落后，而是下一代高速互联的基础。在200G/lane的量产前，CPO领域的技术发展主要停留在50G/lane和100G/lane水平。