6 月 10 日，中国电信原首席科学家韦乐平在公开演讲中一句话直接震动行业：“在高速率场景下，CPO 将成唯一选项”。紧接着，英伟达 CEO 黄仁勋来华，与阿里巴巴 CTO 坐在一起搞了场 CEO 对 CTO 的炉边谈话，当场给在场观众抛了个重磅预言：未来的芯片，会是用 CPO 技术互联起来的、桌面大小的巨型芯片。
AIDC的互联，为什么一定要用CPO（芯片出光）呢？咱们用初中物理里最基础的 “电的特性” 来聊聊这事，保证一听就懂。
电互连（铜缆、PCB）：黔驴技穷
1、趋肤效应
当交变电流通过导体时，电流产生变化的磁场，磁场在导体内部激发涡流，抵消中心区域的电流，电流会向导体表面集中，这就是电磁学中的趋肤效应（Skin Effect）。
信号频率越高，趋肤深度越浅。高频信号（100Gbps）在99.999%这种高纯度黄铜表面的爬行深度只有几个微米。
大家都知道，有效导电面积大幅减小，导体的电阻急剧增大。高频信号在趋肤效应下，每往前爬行一步，都需要克服重重阻力。
2、介质损耗
电信号在传输线中传播，可以等效为一小截一小截的电阻串联而成，穿不距离越远，损耗越大。
按照英伟达官方提供的材料，高频信号穿越HDI PCB、连接器等电互联器件，会产生22dB的损耗（对数度量，简化理解为每3dB减少一倍，22dB，信号能量大约减少到只剩下2%左右）。
3、电磁耦合和相互干扰
AIDC 中为提升互连密度，导线（或 PCB 走线）间距不断缩小，但是每一根线的信号频率至少56GHz以上，妥妥的微波信号源。每一根线就是一根微波天线，相邻导线间的电磁耦合会产生严重串扰（Crosstalk），破坏信号完整性。
电互连有三个绕不开的坎：趋肤效应、介质损耗、电磁干扰。解决这些问题的办法：
a）用更贵更好的材料 —— 比如把黄铜纯度提得更高、导线加粗，或者升级电路板的板材质量，成本跟着往上蹿；
b）在芯片里加复杂算法，要么就少传点数据，多留些 “纠错空间”，等于为了准度牺牲速度；
c）搞电中继 —— 每隔一段距离就把信号 “复原放大” 一下再接着传，相当于给信号 “搭个中转站”。
可插拔光模块：光电混合互联，也到头了
翻人类通信史，有个铁规律一直没变：光进铜退 —— 光技术总能慢慢取代铜缆。
二十世纪初，远洋通话全靠海底铜缆，但随着通话需求越来越旺，光纤技术一成熟，海底通信立马换成了光缆，容量和稳定性都翻了倍。到了八十年代，城市里的程控电话系统也跟上节奏，从铜缆逐步转向 SDH 光通信。
进入二十一世纪，家庭宽带兴起时更明显：最早用铜缆电话线上网，带宽撑死 1Mbps，刷个网页都卡；没几年光纤入户普及，直接飙到 1Gbps，看 4K 视频都不卡顿。
现在数据中心里的设备互联，走的还是这条路：当设备间通信带宽超过 10Gbps，距离又在 10 米以上，基本就得靠光互联才能撑住场面。
为了设备更换等便利性，当前的光互联基本都采用可插拔光模块方式，本质上讲，属于光电混合互联 — 先用电互连（PCB走线、铜缆）将信号引到设备的面板，然后在传递给光模块：
所以，光模块把通信距离拉远（100米-100公里），但并没有有效解决电互连的三道坎（趋肤效应、介质损耗、电磁干扰），当通信速率达到800G以上时，问题变得相当严重。从目前的情况看，3.2T的短距光模块，没有解决方案。
CPO的本质
电互连 —> 光电混合互联 —> 纯光互联（CPO）。
阅读到这里，大家就知道了，CPO是时代的产物，利用半导体先进封装技术，将光引擎与芯片做Chiplet 3D封装，大幅度缩短电信号域的通信距离，从0.5-5米缩短到5mm左右，未来的3D TSV通孔技术加持下，距离进一步缩短到1mm左右。
英伟达 CEO 与阿里巴巴 CTO 坐在一起炉边谈话中描述的桌面大小的芯片，就是CPO的一种高级形态，早在2021年，学术界就开始构思：
大家可以把这颗芯片想象成一个工业区，里面有各种各样的厂房，但都通过地下管廊互联在一起（光通信层）。
CPO的意义
CPO 不只是通信连接方式的大升级，更是半导体芯片和AI算力基础设计架构的范式革命。
在CPO之前，AI算力集群通过反复做加法续命：
a）、用越来越贵的铜缆、高密度电路板（HDI PCB），成本跟着往上飙；
b）、光模块功耗越来越大、价格越来越高，电费和设备费都成了负担；
c）、供电系统（HVDC）越做越庞大，占地方又费钱；
d）、各个部件关联越来越紧密，系统想稳定运行变得越来越难，就像机器零件太多，哪都容易出问题。(NVL72、NVL576)
在CPO之后，通过做减法减负：
a）、芯片直接出光，不管传输 1 毫米还是 100 米，消耗的能量和成本差不多，不用再为光模块和HDI PCB代代升级而发愁；
b）、算力拆成一个个小单元，不用超大功率的HVDC供电系统，也不用复杂的液冷散热，又省空间又省钱；
c）、GPU、存储（HBM）、交换机这些算力资源像 “水池” 一样集中起来，各自独立，按需建设，扩容起来灵活又方便。
相关标的
CPO先进封装装备龙头 = 罗博特科。
MPO主力参与方：太辰光+仕佳光子。
FAU主力参与方：天孚通信。
CWDFB光源供应商：源杰科技。
CPO微透镜供应商：炬光科技。
AIDC集群通信迈向全光网络，是必然趋势。
全光网络迈向CPO，然后OIO，刻不容缓。
全光网络，大有可为。
$罗博特科(SZ300757)$ $半导体ETF(SH512480)$ $太辰光(SZ300570)$
//利益关联说明：本人的AI算力组合中，有罗博特科和较大比例纳指100ETF，构成利益关联方，本文中所提及的其它代码，发稿前均不持有。
//特别提醒：本文仅为个人学习总结，对未来的趋势预测仅凭个人经验，大家理性辩证参阅，自我投资决策。欢迎任何人前来讨论，但情绪贴先删后黑
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