2026-04-16 集邦科技

AI 互连技术展望：NVIDIA 领航 CPO 与硅光子架构转型

焦点报告 AI Infra Bulletin

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摘要

NVIDIA 正将 AI 竞争从单点算力推向「系统级互连工程」，透过整合 Fabric 架构与硅光子技术，将高阶互连瓶颈由电转光。其布局涵盖 Scale‑Up/Scale‑Out 机柜架构与共同封装光学(CPO)，旨在解决传输功耗与带宽受限问题，带动光通讯供应链价值重构，确立未来算力基建的核心优势。

內容

重点摘要

算力瓶颈转移：随着模型规模扩张，传输效能受限于电学走线的功耗与延迟，瓶颈已从芯片算力转向互连带宽，推动互连技术从「长铜线」迈向「短电线、轻光学」的转型。
CPO 技术必然性：共同封装光学将光引擎与芯片紧邻配置，显著降低能源消耗并提升传输效能，成为未来维持超高带宽密度与热管理平衡的关键路径。
系统级架构重构：透过硅光子平台与新型交换器，实现从芯片封装到机房骨干的一体化整合，将多颗处理器视为一个共享超大带宽的整体运算单元。
市场渗透与展望：预期技术将于新世代机柜中率先导入，随封装工艺成熟，光互连渗透率将在未来数年内大幅提升，带动相关光学器件与高密度连接器的需求激增。

TrendForce’s View
- CPO Penetration Rate in Optical Modules
NVIDIA Fabric Architecture
- NVIDIA Scale-Out Fabric
- Differences between Pluggable Optical Modules and CPO
- Overview of NVIDIA’s GPU Generations and Rack Interconnect Architectures
- DWDM Photonics For Interconnects
- Example – 200Gbps vs. 32Gbps circuitry
- Optics on Interposer w/ DWDM
- Optics on Interposer
- Spectrum-X Photonics delivers 64x better signal integrity
- Overview of NVIDIA’s Three-Layer Interconnect Architecture

<报告页数：10>

CPO Penetration Rate

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