NPO加速落地，拉动200G VCSEL需求

电子发烧友网报道（文/梁浩斌）目前行业中已视CPO（共封装光学）为下一代AI基础设施的标配，CPO是为了解决AI数据中心中高速互连的功耗墙、带宽密度瓶颈和信号完整性限制而诞生的一项技术。核心思路是将光引擎直接与ASIC、GPU、XPU等共同封装到同一基板上，将原本需要在PCB上走线的长电信号路径，缩短至封装内数十毫米，并且不需要依赖于DSP进行电光信号转换，直接在CPO模块内完成转换，大幅降低功耗。

但目前来看，短中期内CPO的供应链仍未能实现规模上量，成本居高不下，同时激进的技术方案同样带来了可靠性、热管理等问题。于是NPO（近封装光学）诞生了，NPO定位为“通往CPO”路径的过渡方案，思路是光学引擎放置在PCB板上、紧邻ASIC/GPU等，但不进入同一个封装的中间方案。
 
资料来源：SENKO
相比CPO，虽然NPO的电信号路径较长，但也远低于传统的可插拔光模块方案。通过将光学引擎放置在临近ASIC/GPU的PCB上可减少SerDes功耗和通道损耗，，相比可插拔模块节省30-50%功耗，捕获了CPO大部分能效收益，却无需将光学完全嵌入ASIC封装内

NPO采用插座式/可插拔设计，光学引擎可独立热插拔、更换或升级。相比之下，CPO高度集成，一旦光学故障，可能需停机整个机架、拆解系统，甚至涉及焊接部件，维护成本极高。NPO完美保留了传统可插拔的模块化优势。

更重要的是，NPO可在现有PCB设计上快速落地，无需CPO所需的对PCB和封装的大幅改动，同时现有的光模块供应链可以高度参与，多供应商供货，提高供应链灵活性。

包括现有光模块上的VCSEL光源，在NPO中能够完全复用现有的100G VCSEL激光器，比如博通的3.2T VCSEL NPO引擎，就采用了4个1×8 VCSEL阵列作为激光器，对于NPO方案商而言，供应链的可选项就非常丰富，且能够以低成本从光模块切换到NPO。

因此，NPO作为过渡方案受到了博通、新易盛等厂商的力捧。

而随着NPO的进一步落地，VCSEL也将加速往200G/lane发展。目前对于3.2T的NPO，用100G VCSEL的典型配置是4 个 1×8 VCSEL 阵列 + 对应 4 个 1×8 PD 阵列，需要32个通道。而采用200G VCSEL则可以减少至16通道，可以采用更少的阵列比如2个1×8或1个2×8，大幅简化光学引擎结构，带宽密度可更高，同时光纤数量减半，可维护性更强。

不过目前200G VCSEL仍处于早期阶段，部分实现小规模量产，行业内目前博通、Coherent已经展示了其200G VCSEL产品，国内长光华芯此前已宣布200G VCSEL正在研发中。在今年的SPIE Photonics West 会议上，博升光电、复旦大学、香港理工大学、傲科光电子等联合发布了一项研究成果，用国产850nm VCSEL实现了单通道 112 Gbps NRZ 与 200 Gbps PAM4 的高速光互连传输。

光迅科技在去年OFC现场展示了采用单波200G VCSEL的1.6T OSFP224 2xVR4光模块的动态测试数据，验证单波200G VCSEL技术可作为硅光方案与EML技术的重要补充选项。

小结：

VCSEL NPO是高性能、可靠、低成本的有效路径，作为CPO的过渡产物，将会在未来一段时间在数据中心中占有一席之地，2026-2027年NPO将实现批量部署，相应也将会推动200G VCSEL的商业落地加速。