英伟达下一代 CPO 原型正式亮相，舍弃有机基板实现单光纤 256Gb/s 传输速率

英伟达在行业技术大会展出新一代共封装光学 CPO 原型样品，本次技术方案最大亮点是取消有机封装基板，把光学引擎直接集成在芯片中介层之上，同时搭配密集波分复用技术，实现单光纤 256Gb/s 的超高带宽，整体方案可以大幅缩短电信号传输路径、降低信号损耗，提升带宽密度并优化整体功耗，目前整套技术已经完成原型开发，进入产业化评估阶段。传统 CPO 方案里，光电信号需要先后经过中介层、有机基板两层载体才能抵达光引擎，布线距离长、信号电容高，高速传输时损耗会明显抬升，很难继续往上突破带宽上限；为解决这一技术瓶颈，英伟达推出 OOI 中介层集成光学架构，直接去掉有机基板这一传输环节，光引擎与运算芯片都布置在同一块硅中介层上，电信号依靠中介层内部短距离布线完成直连，大幅缩减信号链路长度。整套技术落地分为三个实施环节，第一步完成 OOI 架构硬件原型制作，把光子集成电路直接贴合在硅中介层上，取消有机基板布线通道；第二步匹配 DWDM 密集波分复用技术，在一根光纤里划分 8 个独立光波长通道，单通道速率做到 32Gb/s，叠加之后总带宽达到 256Gb/s；第三步联合产业链伙伴完善封装工艺，打通 2.5D 集成制造流程，推进原型走向工程化样品。随着这套无有机基板 CPO 技术落地，AI 集群网络互联的带宽瓶颈会被进一步打开，整机功耗得到优化，能够更好支撑百万级 GPU 超算集群的数据交换需求。

一、新一代 CPO 技术架构核心变化

1. 新旧封装结构对比 传统 CPO 结构：运算芯片→硅中介层→有机封装基板→光学引擎，电信号要跨越两层载体，线路长、电容高、损耗大。 新一代 OOI 结构：运算芯片 + 光学引擎共同集成在同一块硅中介层，完全取消有机基板，信号只在中介层内部完成短距离传输，链路大幅缩短。
2. 硬件集成方案 采用 2.5D 多芯片封装方案，光子集成电路 PIC 直接通过微凸块键合在硅中介层表面，不需要额外基板做过渡，实现光电元器件近距离直连。
3. 信号优化效果 短链路带来电容下降，电信号损耗大幅降低，信号完整性显著提升，同等带宽下整体功耗可以得到有效控制，更适配高密度交换机产品。

二、单光纤 256Gb/s 速率实现方案

1. 波分复用配置清单 表格 36
2. 技术运行原理 DWDM 技术可以在同一根光纤中并行传输多路不同波长的光信号，各路光信号互不干扰，把 8 路 32Gb/s 的数据流合并在一条光纤里，成倍提升单根光纤的承载能力。
3. 带宽提升幅度 当前商用光纤方案单路带宽普遍偏低，这套原型方案把单光纤带宽提升数倍，有效减少交换机端口与光纤布线数量，降低大型 AI 机房的布线成本。

三、技术研发与产业化进度

1. 当前研发阶段 整套 OOI 架构 + 256Gb/s DWDM 方案已经完成硬件原型制作，在 SEMICON West 2026 技术会议完成公开展示，现阶段处于技术验证与工艺打磨环节。
2. 已有量产技术基础 英伟达已经落地两代成熟 CPO 产品：Quantum-X Photonics 用于 InfiniBand 网络，适配 Blackwell Ultra 平台；Spectrum-X Photonics 面向以太网交换机，服务 Vera Rubin 平台，具备完整的 CPO 量产制造经验。
3. 产业生态配套 英伟达联合台积电、SPIL、康宁、住友电工等企业搭建配套产业链，覆盖硅中介层制造、光电混合封装、光纤器件、光源配套、整机测试等全流程，为新技术量产做好准备。

四、新技术落地后的应用价值

1. 网络硬件升级 新一代无基板 CPO 可以用在下一代高速交换机产品，进一步提升交换机端口带宽密度，减少整机功耗。
2. AI 超算集群扩容 单光纤带宽大幅提升之后，GPU 之间互联可以用更少光纤实现更高的数据吞吐量，支撑更大规模大模型训练集群搭建。
3. 封装成本优化 取消有机基板之后，减少一层封装物料与工序，简化多芯片封装结构，长期来看有助于控制高速光电封装的制造成本。

【相关 FAQ】

问题 1：英伟达下一代 CPO 原型告别有机基板，采用了什么样的核心架构？

回答 1：英伟达采用 OOI 中介层上集成光学架构，把光学引擎直接布置在承载运算芯片的硅中介层上，完全舍弃有机封装基板，电信号仅在中介层内部短距离传输，缩短链路、降低信号损耗，保障高速信号稳定传输。

问题 2：英伟达新一代 CPO 原型做到单光纤 256Gb/s，这项带宽指标依靠什么技术实现？

回答 2：依靠 DWDM 密集波分复用技术实现，在一根光纤里划分出 8 个独立光波长通道，每个通道可以稳定跑 32Gb/s 的数据，8 个通道叠加之后，单光纤总传输带宽达到 256Gb/s。

问题 3：英伟达无有机基板的新一代 CPO 技术，相比传统 CPO 方案有哪些核心优势？

回答 3：第一是缩短电信号传输路径，去掉有机基板过渡环节，降低线路电容与信号损耗，提升高速传输的稳定性；第二是带宽密度更高，配合 DWDM 技术把单光纤带宽提升至 256Gb/s；第三是功耗表现更好，短链路减少高速信号传输能耗，同时精简封装结构，优化整机设计。

【数据来源】

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