通信行业:英伟达CPO交换机发布 满足百万卡组网的低功耗需求
核心观点:
根据NVIDIA 官网,在2025 年GTC 大会上,NVIDIA 正式推出了面向InfiniBand 和以太网的两大CPO 共封装光学交换机产品线,分别命名为Quantum-X Photonics 与Spectrum-X Photonics 。
Quantum-X Photonics(IB 网络的CPO 交换机)将于2025 年下半年发布,Spectrum-X Photonics(以太网CPO 交换机)计划在2026 年下半年面市。
CPO 交换机推出的主要驱动力在于功耗优化以及大规模集群拓展。
NVIDIA 的CPO 技术将可插拔收发器替换为与ASIC 封装相同的硅光子学,与传统网络相比,其能效提高了3.5 倍,网络弹性提高了10 倍,部署时间提高了1.3 倍,同时具备更低的网络时延、能够降低TCO。
NVIDIA 创始人兼CEO 黄仁勋在主题演讲中也重点强调,采用CPO技术后,1.6T 端口的功耗从可插拔光模块的30W 降至9W,降幅高达70%。CPO 可以简化网络设计及其可管理性和设计,对于实现百万卡集群的规模组网至关重要。
每一个Quantum-X Photonics 交换机外置了18 个可插拔激光模组(ELS),每个模组内部含有8 颗激光芯片。同时,交换机上具有144个MPO 接口及1152 根单模光纤。内部拥有4 颗28.8T 的ASIC 交换芯片,交换总带宽为4*28.8=115.2T。每个交换芯片周围具有6 个可插拔的子组件(Sub-Assembly),每一个子组件内部具有3 个1.6T 的光引擎,即一个光学模组包含18 个1.6T 光引擎,一个交换机内部拥有72 个1.6T 光引擎,每一个OE 光引擎通过FAU、微透镜进行光学耦合,并与16 根单模光纤进行连接,对应2 个MPO。
NVIDIA 同时披露了其CPO 合作伙伴名单,包括Browave、Coherent、康宁、Fabrinet、富士康、Lumentum、Senko、SPIL、住友、天孚通信和台积电,但并未详细说明每个合作伙伴在制造过程中的具体角色。
CPO 将EIC 和PIC 通过共封装形式缩短交换芯片和光引擎间的距离,在Scale-out 场景(设备与设备之间),CPO 具备低功耗、低时延、低成本等重要优势,是光学网络连接的重要技术趋势,NVIDIA 此次推出CPO 交换机将推动生态及产品加速成熟。根据lightcounting,初期NVIDIA 的CPO 交换机会先用于自有网络集群中。我们判断云厂商会购买少量的CPO 交换机自建小集群来进行验证测试,具体云厂商采购量及需求节奏尚需继续跟踪。我们认为,CPO 交换机将在26-27 年逐渐起量渗透,并在3.2T 时代与可插拔光模块共存,CPO 短期对光模块的需求影响有限。
风险提示。AI 大模型发展进程不及预期导致AI 数据中心基础设施建设需求降低;中美贸易摩擦加剧;CPO 商用进程及渗透速度不及预期。