CPO vs LPO 有甚麼分別?AI 光互連功耗、維修與部署比較
CPO(Co-Packaged Optics,共封裝光學)把光引擎放到交換 ASIC 封裝附近;LPO(Linear Pluggable Optics,線性可插拔光學)保留前面板可插拔模組,但移除或簡化模組內完整 DSP 重定時。 CPO 追求縮短高速電氣距離和提高帶寬密度,LPO 追求較低功耗與延遲,同時保留可插拔維修。兩者都需要更緊密的系統協同,並非傳統模組的無條件升級。[1] [2] [3]
Klaro Research 核心結論: CPO 把光學與交換晶片更深整合,換取電氣距離、功耗和密度優勢,代價是封裝、光纖管理、散熱和維修複雜度;LPO 把訊號完整性責任更多交給 host SerDes、PCB 和整體鏈路,換取模組可更換與較低功耗。最佳路線由距離、拓撲、可靠性和總擁有成本決定,兩者可長期共存。
本文資料截至 2026 年 8 月 24 日核對。Marvell 年報證明 LPO/CPO 已成為公司光互連產品路線,但產品公告與設計案仍不能直接等同已確認收入。[4]
CPO、LPO 與傳統可插拔一張表比較
| 維度 | 傳統 DSP 可插拔 | LPO | CPO |
|---|---|---|---|
| 光學位置 | 前面板模組 | 前面板模組 | 靠近交換 ASIC 的封裝/基板 |
| 訊號處理 | 模組內 DSP 重定時與補償較完整 | 移除/簡化完整 DSP,依賴 host SerDes 與鏈路調校 | ASIC 與光引擎短距離整合 |
| 功耗 | DSP 增加功耗 | 可降低模組功耗與延遲 | 縮短電氣 I/O,可提高密度和能效 |
| 維修 | 模組可熱插拔 | 保留可插拔優勢 | 光引擎靠近 ASIC,維修和更換更複雜 |
| 系統協同 | 相對模組化 | 很高;SerDes、PCB、連接器、模組共同驗證 | 很高;封裝、熱、光纖、外置光源共同設計 |
| 較適合 | 通用互通與較長距離 | 受控短距離 scale-up/scale-out | 超高密度交換系統與大規模平台 |
LPO 為何能降低功耗,卻更難通用?
傳統光模組內 DSP 會重整電訊號,補償 host、PCB、連接器和光路誤差;LPO 減少這層處理,訊號由交換 ASIC SerDes 直接驅動線性元件。少一個完整重定時 DSP 可降低功耗與延遲,但鏈路預算變得更緊,任何 PCB 損耗、溫度、元件差異和距離都會影響誤碼率。
因此,LPO 比較適合受控環境和短距離連接。Marvell 的 1.6T LPO 晶片組針對 short-reach scale-up fabric,不能外推所有園區或長距離光網絡。[3]
CPO 為何需要外置光源?
把雷射與高功耗 ASIC 放在同一熱環境會增加可靠性挑戰。OIF 框架允許 External Laser Source(ELS),把連續波雷射放在可維修位置,再以光纖向封裝內光引擎供光。外置光源改善熱隔離與更換,代價是插入損耗、光纖連接和額外光功率。[1]
Broadcom 的 CPO 架構把 optical engines 與 Ethernet switch ASIC 整合,並提供可插拔雷射來源;這證明 CPO 不是「把普通模組黏在晶片旁」,而是交換 ASIC、矽光、封裝、測試和光纖共同工程。[2]
CPO 與 LPO 會怎樣改變產業價值?
| 角色 | LPO 可能改變 | CPO 可能改變 |
|---|---|---|
| DSP/SerDes | 模組 DSP 內容下降,host SerDes 與線性 driver/TIA 重要性上升 | 交換 ASIC 與光引擎共同設計提高平台控制力 |
| 模組商 | 保留可插拔組裝、光學和測試價值 | 傳統前面板模組數量可能下降,轉向光引擎/ELS/纖維管理 |
| 雷射/元件商 | 低功耗線性元件與可靠性重要 | 高功率外置光源、矽光與封裝重要 |
| 系統商 | 必須驗證端到端訊號與維修 | 掌握熱、封裝、光纖和交換平台整合 |
這些變化說明為何 Broadcom、Marvell、光模組公司和上游元件商可能同時受惠或被重新分配內容量。
怎樣判斷路線已商業化?
依次核對:規格與互通協議、產品送樣、客戶系統驗證、量產良率、維修/退貨、出貨與收入。只有展會 demo 或合作公告,只能證明工程進度;客戶大規模部署、產品級收入和毛利才證明商業化。
常見問題
CPO 會完全取代可插拔光模組嗎? 沒有足夠證據。可插拔在維修、互通和部署彈性仍有優勢;CPO 更適合功耗和密度成為主要瓶頸的系統。
LPO 是否沒有 DSP? LPO 通常移除或簡化模組內完整重定時 DSP,但系統仍依賴 ASIC SerDes、driver、TIA、錯誤修正和端到端訊號處理,不能理解成「沒有數碼處理」。
CPO 和 NPO 有甚麼不同? NPO(Near-Packaged Optics)把光學放近封裝,但不一定與 ASIC 共用同一封裝基板;CPO 整合程度更高,邊界仍受具體實作影響。
LPO 為何主要用於短距離? 缺少完整 DSP 補償後,電氣與光學鏈路容差更窄;距離、PCB 損耗和元件變異越大,穩定互通越困難。
投資者應追蹤哪些證據? 追蹤標準、客戶量產、產品收入、毛利、退貨/可靠性,以及價值是否由模組 DSP 轉到 SerDes、線性元件、ELS 與封裝。
Klaro Research
資料來源與更新依據
資料截止:2026年8月24日
- [1] Optical Internetworking Forum Co-Packaging Framework Document
權威資料 · 方法文件 · CPO 架構與外置光源框架 · 查閲:2026年8月24日
- [2] Broadcom Broadcom Co-Packaged Optics official page
第一方 · 原始資料 · 現行 CPO 產品架構 · 查閲:2026年8月24日
- [3] Marvell 1.6 Tbps LPO chipset announcement
第一方 · 原始資料 · 800G/1.6T LPO 架構 · 查閲:2026年8月24日
- [4] Marvell/美國證券交易委員會 Marvell FY2026 Form 10-K
第一方 · 監管申報 · FY2026 · 查閲:2026年8月24日
研究限制
- CPO、LPO、LRO、傳統 DSP 可插拔的最佳方案取決於距離、拓撲、交換器 SerDes、維修和部署規模;本文不宣稱單一路線全面取代。
- 廠商功耗和性能數字使用不同系統邊界;文章比較機制,不把單一產品宣傳數字當跨平台 benchmark。
需要重新檢查的事件
- OIF/IEEE 發布新互通規範,或 200G/400G 每 lane 產品由示範進入大規模部署時,更新架構比較。
- CPO 或 LPO 的量產、退貨、維修、功耗和客戶採用在公司申報形成可核對收入時,更新商業化判斷。
本文僅供參考,不構成投資建議。