站在光里的格罗方德

过去一年，因为互联的火热，“站在光里”几乎已经成为每一个AI从业者的口头禅。诚然，随着模型越来越大，单芯片越来越接近极限，如何把AI infra做“大”的同时，又能保持其“整体”特性，已然成为大家追求的共同目标。而“光”就是其中一个重要后盾。

纵观市场发展，光模块正在从800G 走向 1.6T，3.2T 已进入路线图；CPO、NPO、OIO 等新架构层出不穷，硅光、VCSEL、薄膜铌酸锂等技术路线也在快速演进。然而，当行业还都在讨论“谁的器件更先进”时，格罗方德技术与发展部门高级院士Patrick Lo 给出了一个不同的判断：未来 AI 光互联最大的挑战，已经不再是单个器件，而是制造、封装、测试与供应链的整体协作（cooperation）。

经过二十多年的厚积薄发，他们也在这个赛道打下了扎实的基础。

大概在一年前，一个判断几乎成为行业共识，那就是随着 SerDes 迈向 224G，铜缆已经走到物理极限，光互联将迅速取而代之。于是，CPO、NPO、OIO、硅光……各种新架构密集登场，仿佛“去铜化”已经成为确定的未来。

但自半年前开始，无论是英伟达、博通，还是Marvell，都表达了同一个观点，那就是在“能用铜的地方就用铜，用不了铜的地方采用光”。

Patrick Lo在与半导体行业观察交流的时候更是给出了一个更直接的答案：铜不会马上退出历史舞台，它甚至还可以有很长的生命周期。

“在数据中心内部，尤其是机柜内互联，只要传输距离和数据传输需求仍能满足要求，很多系统依然会选择铜缆，因为它具有明显的经济性优势。同时，铜的供应链已经非常成熟，不存在生态或制造成熟度的问题，要用就一直可以用。”Patrick Lo表示。

但他也承认，走向“光”也是个必然答案，这也是一个不争的事实。

Patrick Lo指出，虽然是否选择光需要在成本和功耗等参数上进行权衡。但对铜而言，除了物理特性决定的速度限制外，铜还有延展性不足的短板。“相比光可以通过多波长（WDM）、并行光等方式继续扩展带宽，铜缺乏持续提升的空间。”Patrick Lo解析说。

在这方面达成一致的看法以后，这就引发了新的讨论：究竟哪种光互联，才是最好的解决方案。

其实，我们谈“光互联”时，讨论的并不是某一种器件，而是在讨论如何把电信号高效地变成光、传出去，再变回电。EML、VCSEL、硅光（Silicon Photonics）分别代表这条链路上的不同技术路线：

EML 和 VCSEL 本质上都是激光器，负责产生光，其中由磷化铟材料生产的EML 更适合高速、长距离传输，基于砷化镓或铟镓砷技术的VCSEL 则以低成本、短距离见长。至于硅光，则不是激光器，它更像是一个光芯片平台，利用硅材料集成波导、调制器、波分复用（WDM）等器件，负责对光进行调制、路由和集成。

“面向单波400G和800G，行业其实存在硅、薄膜铌酸锂（TFLN）、聚合物、BTO等多种技术路线。”Patrick Lo总结说。他指出，没有哪一种材料天然占优，真正的选择标准在于：是否充分理解该材料的优势与缺陷、能否解决其工程化问题，以及产业链是否具备支撑规模量产的能力，平台的竞争最终是材料成熟度与产业生态的综合竞争，而不仅是器件性能。

而硅光之所以能在最近获得更多的关注，据Patrick Lo所说，主要受到两个原因影响：一方面，EML的供应不足为硅光创造了发展的外部机会；另一方面，硅光本身更容易扩大产能、实现规模制造则是让该技术在最近走红的内在原因。“相比之下，VCSEL 的产能布局更容易受到下游需求波动影响。当然， VCSEL在短距有其特有的优势而继续被采用。”Patrick Lo说。他强调，无论采用哪条技术路线，都需要长期投入，持续优化成本、可靠性和性能，真正决定其发展潜力的，是参与厂商数量和产业链成熟度。

“格罗方德之所以选择押注硅光，主要与公司过去多年在这方面的积累有着重要的关系。”Patrick Lo告诉半导体行业观察。

对格罗方德有了解的读者都知道，除了他们是从AMD剥离出来的制造部门以外，他们在2015年还曾收购了IBM的制造业务，这构成了他们的基本盘。而作为美国最享负盛名的企业之一，IBM在硅光方面的积累，是格罗方德征战这个市场的重要资本。而在2025年收购了位于新加坡的晶圆代工厂Advanced Micro Foundry（简称“AMF”）之后，格罗方德进一步增加了公司在硅光方面的筹码，为公司打造适合诸如CPO及可插拔光模块为当前炙手可热的应用提供了可靠的支持。

Patrick Lo也表示，格罗方德在 CPO 领域深耕十多年，历经从高校科研到产业合作的蜕变，目前已携手多家头部客户。依托覆盖 8 英寸与 12 英寸的成熟平台，格罗方德在可插拔， CPO、OIO 等前沿方向持续布局。“伴随光学技术的演进，我们的服务边界也顺势从单纯的晶圆制造，延伸至涵盖光电集成与先进封装的整体封装方案，全面赋能客户的高速发展。”Patrick Lo说。

在今年五月，格罗方德更是宣布推出了SCALE（Silicon photonics Co-packaged Advanced Light Engine ：硅光子共封装先进光引擎）光模块解决方案，协助客户打造领先的共封装光学器件（CPO）。格罗方德表示，作为业界首个符合《光计算互连多源协议》（OCI MSA）的平台，SCALE的性能超越了OCI MSA针对现代AI横向扩展架构的光互联规范要求。

官方资料显示，基于先进硅光子技术的SCALE CPO解决方案结合了CWDM和DWDM波分复用技术，实现单根光纤双向多通道数据传输，可显著提升AI集群互连的带宽密度和系统扩展能力。目前，格罗方德已在平台上完成8λ和16λ双向DWDM技术演示，为未来更高带宽CPO应用做好了充分准备。该平台集成了50Gbps和100Gbps微环调制器、耦合环谐振器、集成光电二极管等先进光子器件，同时支持高速信号传输所需的硅通孔（TSV）技术，以及面向2.5D/3D封装的互连能力，可实现从有机基板到硅中介层的铜焊盘间距由110μm缩小至45μm以下。此外，SCALE CPO采用可扩展光纤架构，支持从每个方向4λ扩展至8λ及更高通道数量，在满足下一代AI互连对高带宽需求的同时，也兼顾量产测试、维护和系统升级需求。

“基于这个平台，我们希望为客户提供经过验证、可供采用的平台，满足光耦合和封装等方面的要求，减少各自开发的重复投入。同时，该平台并非完全固定的标准，仍保留一定的灵活性。”Patrick Lo说。“该方案主要面向的是CPO跟OIO这两种应用，涵盖了微环、波分复用（WDM）、光纤阵列单元（FAU），以及电芯片（EIC）与光芯片（PIC）之间的键合、硅通孔（TSV）等技术，并非针对传统可插拔光模块应用。”Patrick Lo强调。

在Patrick Lo看来，CPO想要普及，首先要解决制造上碰到的各种问题。

“不同产品和数据速率也有不同的良率瓶颈；进入规模化生产后，光耦合又成为一个突出问题；对CPO和OIO而言，除了测试，FAU也是重要挑战。光纤数量从4根、8根增加到16根、32根，实际装配时如何保证对准精度和耦合均匀性，并不简单。”Patrick Lo举例说。

“通过在晶圆上引入V形槽，格罗方德为后续光纤定位和封装提供支持。我们希望尽量利用晶圆级制造的均匀性和重复性，降低后端封装的难度。”Patrick Lo告诉半导体行业观察。他同时提到，格罗方德跟康宁合作了一个叫做“玻璃桥”的方案，通过“实现不同光学模场尺寸之间的转换”和“支持光纤接口的可分离连接”等方式，该方案能够帮助客户兼顾性能、可用性和可维护性等多个难题。

如他所说，将激光器外置并设计为可插拔，可以在光源失效时单独更换，避免因一个部件损坏而更换整块交换板。光纤连接也有类似需求。在玻璃桥方案中，光纤就可以与桥固定连接，而桥与光引擎之间可以分离，从而方便维护和更换。

“能否标准化，则是决定CPO能否走向大规模普及的另一关键因素。”Patrick Lo表示。

他解析说，目前不同传输距离和带宽下存在大量技术路线，每家企业都能把自己的方案做到极致，但行业缺乏统一标准，导致供应链碎片化，不利于规模量产。特别是考虑到对于 AI 而言，数据传输已成为系统功耗的重要组成部分，直接影响每个 Token 的成本，因此，真正降低成本的关键不是单一技术突破，而是通过标准化建立多元供应链，实现大规模制造与产业化。

“当然，落地速度并不完全取决于技术本身，还取决于供应链是否准备好。”Patrick Lo告诉半导体行业观察。

他坦言，CPO的出现，其实是改变了原有可插拔光模块的供应链分工，测试、标准化和量产保障等环节仍需完善。如果这些条件没有跟上，大客户就很难大规模采用。虽然NPO和XPO等方案凭借各自的优势，保留原有供应链获得了产业的短期认可，但这些方案的价值在于降低导入难度，但并不意味着已经解决了所有问题。

因此，展望未来，格罗方德会一面继续提供晶圆制造、设计支持和定制服务，一面向更完整的方案供应拓展，持续为客户提供新技术能力，并在技术走向量产时，提供相应产能。此外，格罗方德还同时兼顾考虑供应链韧性，以及全球布局和本土化供应。

“尤其是在中国，我们将秉持‘China for China’的宗旨，通过技术合作和本土制造等本土化合作，服务中国客户。”Patrick Lo说。

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