当单通道速率向448 Gbps演进,铜互连正面临信号衰减与功耗增加的双重挑战——CPC(共封装铜互连)技术提供了一条新路径:链路损耗较传统方案减少30%以上、功耗较光模块方案降低30%-50%、系统成本降低15%以上。OCP中国社区与OCTC联合发布的这份技术报告,深度解析了CPC的技术原理、优势与应用场景。核心判断清晰而有力:CPC技术凭借超高密度、低损耗、低功耗与可插拔设计,正成为448 Gbps时代铜互连的重要技术方向,与CPO(共封装光互连)共同构成“光铜并存”产业格局的核心支柱。
CPC技术的定位与价值
448Gbps时代的铜互连挑战
在算力需求呈指数级增长的背景下,吉瓦级智算中心内部互连正遭遇带宽密度与能效比的双重挑战。在铜互连领域,448 Gbps技术路径涵盖板端连接器、背板线缆、ACC/AEC有源铜缆及CPC共封装铜缆等。传统的Chip-I/O(PCB+连接器)互连结构向NPC(近封装铜互连)及CPC(共封装铜互连)组件演进,倒逼电互连技术在编码调制、系统架构、产品结构及原材料四个维度实现系统性突破。
CPC技术凭借多重优势成为448 Gbps时代的焦点方案。它具备超高密度及高扩展性,完全满足主流交换芯片的信号Fan-Out需求;在链路损耗方面,通过实现“芯片-连接器-铜缆”一体化设计,显著缩短传输路径,链路损耗较传统方案减少30%以上。
CPC的核心优势
CPC技术在功耗方面优势突出,因连接器内部无需光电转换,功耗较光模块方案降低30%-50%。在成本方面,相比传统方案系统成本可降低15%以上,且采用可插拔设计,维护更加便捷。在应用场景方面,CPC可以实现CPC to I/O、CPC to BP及CPC to I/O+BP等各种应用方案,满足不同数据中心应用和测试场景。
这些优势使CPC成为448 Gbps时代铜互连的重要技术方向。与传统铜互连相比,CPC通过极致缩短信号传输路径,进一步突破了传输带宽极限,在继承铜介质低成本、高可靠优势的同时,满足了更高速率对信号完整性的严苛要求。
CPC与CPO的技术协同
光铜并存的产业格局
在光互连领域,448 Gbps技术路径主要包括可插拔光模块、NPO近封装光互连及CPO共封装光互连。可插拔光模块优势在于标准化接口、便于更换与维护,产业成熟度较高,劣势是随着传输速率提升,信号损耗、功耗与体积问题日益突出。NPO相比可插拔光模块可有效降低功耗与延迟,保留了一定的设备维护灵活性,缺点在于技术优化空间有限。
CPO共封装光互连通过将光引擎与电芯片共同封装在同一芯片基板或中介层上,实现系统的高集成度,使电信号只需传输几毫米。CPO技术极大地提升了互连带宽密度并能够显著降低系统误码率和设备功耗,同时也能够大幅节省设备面板空间,克服面板I/O密度的限制。
铜光协同的应用场景
预计在未来更高传输速率的时代,“光铜并存、优势互补”将成为长期且稳定的产业格局。一个务实且高效的智算中心互连架构,应该是铜负责短距、光负责长距的混合模式。铜互连凭借其在成本、功耗及散热上的综合优势,承接机柜内及柜间近端的短距互连;光互连依托其高带宽与低损耗传输特性,承担跨机柜及远距离通信的重任。
CPC与CPO分别代表了铜互连与光互连在448 Gbps时代的技术演进方向。二者并非简单的替代关系,而是基于应用场景的深度协同与互补。在材料升级方面,PCB中采用更低Dk/Df高频介质板材及超低粗糙度铜箔;Raw Cable中采用低介电常数材料、物理发泡绝缘等新材料;连接器本体中引入更低Dk/Df高频介质塑胶及弹性导电材料等,通过混合类型新形态屏蔽与接地优化,有效降低110 GHz以上频段的谐振劣化与损耗衰减及趋肤效应。