日月光半导体宣布，将展示一款共同封装光学（Co-Packaged Optics，CPO）设备，可将多个光学引擎（OE）与ASIC芯片直接集成在单一封装内，实现了每比特小于5皮焦耳（<5 pJ/bit）的功耗并且大幅增长带宽。

日月光半导体指出，随着人工智能（AI）技术的普及，能耗需求急剧增加，对带宽的需求也达到前所未有的水平。日月光CPO设备不仅显著提升能源效率，还大幅增加带宽，同时可改善延迟、数据吞吐量和可扩展性，应对数据中心的未来挑战。

根据IDC在2025年1月的报告，随着容量需求增加和基础设施的扩展，2024年至2028年数据中心AI芯片（AI Silicon）的年均复合增长率（CAGR）将达到24.9%。因此，对能源效率的需求也进一步提升。日月光CPO具体实现将光学引擎直接集成到交换机（switch）内的先进封装技术，可以完成最短的电气连接路径，降低插入损耗，进而有效改善功耗。

CPO是日月光从传统插拔式模块转为光学IO以及完全集成的3D共同封装光学模块的关键步骤，而月光CPO封装流程的重要里程碑包含控制基板翘曲与共面度（coplanarity），以满足光纤数组耦合的要求以及边缘（水平）和表面（垂直）光纤耦合的结构和翘曲协同需求。这对于优化数据吞吐量，同时最小化光学相关损失至关重要。

日月光半导体指出，随着带宽需求呈指数增长，目前的面板可插拔（FPP）解决方案的发展路线图，在密度、功率和成本方面显示出其发展路线（Roadmap）的限制。切换速度的提高也导致串行器与解串行器（SerDes）互联功耗在总切换功耗中占比增加。这推动了将光学组件从FPP移至更接近交换机ASIC的封装中。目前已采用了板载光学技术，而日月光的CPO提供了一个插入损耗更低的选择，可进一步降低功耗以及单位比特成本。FPP解决方案目前的功耗为30 pJ/bit，而板载解决方案为20 pJ/bit，而CPO已经实现小于5 pJ/bit的功耗。

日月光半导体的CPO解决了在大于75mm×75mm的封装中，将多个光学引擎与ASIC集成的挑战。这对于网络和数据中心都带来了显著的好处。在网络方面，CPO提供了一个可以改善或替代1.6Tb/s或3.2Tb/s可插拔光学组件的选择，并且是一个实现超低延迟的集成解决方案。在运算方面，CPO技术平台可以将CPU、GPU和XPUs与光学组件集成在单一的共同封装中，实现高速光学数据连接。

日月光研发副总洪志斌表示，根据麦肯锡2025年的报告，全球对数据中心容量的需求在2023年至2030年间将以27%的年均复合增长率增加，最终达到298 GW的年度需求。相较于目前60 GW的需求，这惊人的增长预示着潜在的供应缺口。因此，日月光致力于通过我们的CPO创新为数据中心带来功耗效率。降低能源消耗和提供经济优势是CPO技术的主要驱动力。我们的CPO将光学引擎放置在非常接近ASIC芯片的位置，这意味着减少连接损耗，并且无需使用重新定时芯片来补偿两者之间的信号，可显著降低能耗，并大幅增加系整理体带宽密度。

日月光销售与营销资深副总Yin Chang进一步说明，们的产业已经从传统计算进入高性能计算时代，先进AI模型/应用以及不断变化的云计算和边缘计算，持续增加数据中心的需求。这不仅在功率和冷却方面带来巨大的挑战，也需要产业提供促进应用和扩展的突破性创新。在日月光，我们致力于将硅光子技术提升到新的水平，并且在AI普及的关键时刻，提供具有卓越能效的CPO技术来增强我们的客户价值。

日月光强调，旗下的CPO是VIPack系列先进封装解决方案之一，VIPack是一个根据产业蓝图协同合作的可扩展平台，并且拥有集成设计生态系统（IDE），提供协作设计工具，以系统性地提升先进封装架构。

(首图来源：日月光)