Откройте стойку центра обработки данных, и вы увидите, что перед панелью коммутатора расположено множество оптических трансиверов, выстроенных в ряд. В кластерах искусственного интеллекта типичная конфигурация — когда один коммутатор оснащён 144 модулями QSFP-DD, совместимыми с 800G. Однако в такой конфигурации есть структурная неэффективность. Расстояние от трансиверов на передней панели до ASIC-чипа коммутатора составляет 15–30 сантиметров. Когда сигналы 200G/канал передаются по этому медному кабелю, они испытывают заметное затухание, поэтому на приёмной стороне требуется использовать чипы DSP (цифровой обработки сигналов), чтобы восстановить сигнал. Потребление одного модуля 800G составляет 14–17 Вт, причём 6–8 Вт тратятся на DSP-чипы. То есть в традиционных сменных оптических модулях значительная часть мощности расходуется не напрямую на оптоэлектрическое преобразование, а на обработку, эквализацию и передачу высокоскоростного электрического сигнала.

Сокращение этого расстояния позволит обойтись без DSP. Эта идея появилась еще в середине 2010-х годов. Co-Packaged Optics (CPO) размещает оптический двигатель — набор элементов, преобразующих электрические сигналы в оптические, — вместе с ASIC коммутатора на одной подложке; такая конструкция резко сокращает высокоскоростную электрическую связь между ASIC и оптическим двигателем, тем самым значительно уменьшая потери, вызванные медными межсоединениями. Broadcom заявила, что CPO может снизить энергопотребление оптической системы на 65–70%. Потребление энергии у 1.6T-линии Nvidia снизилось примерно с 30 Вт на линию до 9 Вт.

В теории CPO выглядит как оптимальное решение. Проблема в том, что между теорией и массовым производством существует разрыв.

Доходность в 9% раскрывает правду

В процессе производства CPO оптический двигатель устанавливается на подложку корпуса ASIC методом пайки оплавлением (термопайки). Точность выравнивания оптоволокна достигает субмикронного уровня. Если потребуется переустановить уже смонтированный оптический двигатель, его нужно будет снова нагреть до 220–260°C, при этом зона нагрева находится в нескольких миллиметрах от ASIC, а точность выравнивания оптоволокна не выдержит второго термического повреждения. Иными словами, если один из 32 оптических двигателей окажется дефектным, придется списать ASIC, подложку и все оставшиеся оптические двигатели.

В исследовательском отчете SemiAnalysis за июнь 2026 года (Powered Down, Lights Off) при допущении 95%-го выхода годных для каждого оптического двигателя был рассчитан совокупный выход годных как 0,95^32≈0,1932. Иными словами, в крайне упрощенной модели, где 32 оптических двигателя независимы друг от друга и каждый имеет 95%-й выход годных, совокупный выход для того, чтобы все 32 двигателя прошли, составляет около 19,3%. Это означает, что нормально работать сможет лишь одна пятая двигателей. Эта цифра оказала значительное влияние на рынок. 9 июня на рынке США акции Applied Optoelectronics (AAOI) за один день упали примерно на 17%, Lumentum — примерно на 8%, Coherent — примерно на 11%, а Marvell — примерно на 7,6%.

GlobalSemiResearch немедленно опубликовала ответное заявление, указав, что в расчете не учтены сортировка, градация и рост выхода годных за счет резервных двигателей, разработанных NVIDIA для Spectrum-X. Morgan Stanley также в отчете от 10 июня заявил, что не отрицает технологическую дорожную карту CPO, а лишь снизил прогноз поставок оптических двигателей в 2027 году с прежних 20–30 миллионов до 6–7 миллионов.

Суть спора не в том, «плох ли CPO?», а в том, «когда и в каком масштабе можно будет использовать CPO?». SemiAnalysis перенесла горизонт масштабирования поставок CPO на 2027 год, а полномасштабное производство — на 2028–2029 годы. Такая корректировка сроков открывает окно для изучения альтернативных архитектур.

NPO, охватывающий все аспекты

Near-Package Optics (NPO) находится между Co-Packaged Optics (CPO) и подключаемыми решениями. Оптический двигатель устанавливается не на подложку корпуса ASIC, а на отдельную плату двигателя и располагается очень близко к ASIC. Когда электрическая линия достаточно короткая и потери достаточно низкие, можно снизить или даже в некоторых архитектурах убрать DSP, который в традиционных подключаемых оптических модулях используется для компенсации потерь длинной электрической линии. Однако ключевое отличие от CPO заключается в том, что двигатель подключается через разъем и может быть вставлен и извлечен на месте.

10 августа SemiAnalysis в треде на X выделила три преимущества NPO: возможность обслуживания на месте, ограничение зоны отказа одним слотом, а также упрощенный процесс сборки благодаря раздельной упаковке оптического двигателя и ASIC. Такая структура позволяет избежать производственных и надежностных проблем, сохраняя при этом большую часть преимуществ CPO по производительности.

На выставке OFC в марте 2026 года Broadcom представила свою линейку NPO на базе 3,2T VCSEL. Согласно блогу компании, энергоэффективность этого NPO-двигателя составляет около 1 пДж/бит, что по сравнению с кремниево-фотонным подходом, обычно имеющим 5–10 пДж/бит, означает улучшение в 5–10 раз. После развертывания 18 двигателей плотность утечки полосы пропускания превысила 0,6 Тбит/с/мм, а общая утечка полосы пропускания достигла 73,7 Тбит/с (128 Гбит/с/канал). VCSEL имеет десятилетия опыта массового производства, а его подтвержденный в полевых условиях показатель отказов (FIT) ниже 0,1.

Шестеренки стандартизации и массового производства начинают вращаться

Даже при выдающейся архитектуре без поддержки экосистемы невозможно добиться широкого внедрения. 12 марта 2026 года, как раз во время конференции OFC, шесть компаний — Ciena, Coherent, Marvell, Molex, Samtec и TeraHop — совместно подписали Open CPX MSA (многоисточниковое соглашение о совместной упаковке). Этот документ призван установить общий стандарт для интерфейсов слотных оптических двигателей, охватывающих NPO и CPO. Он стандартизирует механическую конструкцию разъемов, тепловой дизайн, расположение электрических контактов и интерфейсы управления, тем самым обеспечивая совместимость между продуктами разных производителей.

Генеральный директор LightCounting Владимир Козлов при объявлении о создании компании заявил: «Ожидается, что в течение пяти лет годовые поставки превысят 100 миллионов единиц», тогда как по прогнозу к 2025 году поставки CPO/NPO будут составлять менее 1 миллиона. Без стандартизации такой огромный рост — даже более чем в 100 раз — невозможен.

Потребности тоже меняются. На вебинаре IPEC, прошедшем в мае 2026 года, Alibaba сообщила, что планирует завершить beta-тестирование своего 3,2T NPO и начать пилотную эксплуатацию в третьем квартале того же года. Цель — завершить системную отладку alpha-образцов 6,4T NPO к сентябрю 2027 года. Tencent также завершила валидацию своих 3,2T VCSEL NPO и кремниевого фотонного NPO и планирует пилотное развертывание в четвертом квартале 2026 года. Ranovus уже поставила NPO-модули американской облачной компании, но, как ожидается, официальное объявление будет сделано лишь на OFC 2027.

В цепочке поставок Foxconn Interconnect Technology с мая 2025 года начала массовое производство безпайочных розеток LGA-to-LGA и подключаемых лазерных световых корзин для Bailly от Broadcom. Лазеры в основном проектируются для размещения вне корпуса — как для CPO, так и для NPO, а стандарт ELSFP (горячезаменяемый внешний лазерный модуль), утвержденный OIF в августе 2023 года, служит общей основой.

Почему CPO от Nvidia приобретает черты NPO

Уже объявлено о начале серийного внедрения коммутатора NVIDIA Quantum-X Photonics InfiniBand. Он предлагает 144 порта 800G и оснащен 18 кремниево-фотонными двигателями и 18 съемными внешними лазерными модулями для подачи света. NVIDIA называет это «CPO».

Однако двигатель можно легко извлечь из корпуса, а лазер — выдвинуть с лицевой панели; именно это SemiAnalysis считает преимуществом NPO с точки зрения обслуживаемости. В исследовательском отчете LightCounting от июля 2026 года было подтверждено общепринятое мнение, что CPO и NPO будут сосуществовать, а также отмечено, что если NVIDIA выберет NPO в качестве варианта, цикл разработки сократится, и первые внедрения могут появиться уже в следующем году.

Broadcom будет параллельно внедрять обе архитектуры. Коммутаторы 51,2T Bailly CPO уже находятся в серийном производстве у Micas Networks с 2024 года. Поставки коммутаторов 102,4T Tomahawk 6 Davisson заказчикам начались в октябре 2025 года. Кроме того, Broadcom отдельно предложит коммутаторы 3,2T VCSEL NPO для тех клиентов, которым нужны высокоплотные коммутаторы, но без пайки.

Проверка надежности Meta также уверенно продвигается. В высокотемпературной лабораторной среде Meta система CPO от Broadcom за суммарное время работы в 1 миллион часов (эквивалент времени для портов 400G) зафиксировала нулевую дрожь линии (мгновенные обрывы). Broadcom объявила об этом результате в октябре 2025 года и раскрыла подробности на ECOC того же года и на OFC 2026. На OFC 2026 Meta выдвинула критерий: «Чтобы оптическая технология была привлекательной, она должна соперничать с электрическими решениями по стоимости и энергоэффективности, одновременно обеспечивая надежность и производительность».

TSMC COUPLE играет ключевую роль

Завершение «переходного этапа» NPO во многом зависит от прогресса платформы TSMC COUPE (Compact Universal Photonic Engine).

Как уже сказано выше, хорошо известно, что вычислительная мощность современных ИИ-чипов уже чрезвычайно велика, но при передаче данных между чипами по-прежнему используются медные провода. Скорость передачи и энергопотребление медных линий постепенно перестают успевать за ростом вычислительной мощности. Ключевая идея COUPE состоит в переходе на передачу данных с помощью оптических сигналов и в переносе оптико-электрического преобразования из удаленного оптического модуля внутрь корпуса чипа, что резко сокращает путь, который должен пройти сигнал.

COUPE объединяет два чипа: один отвечает за обработку электрических сигналов (электронный чип EIC), другой — за обработку оптических сигналов (фотонный чип PIC). Оба напрямую уложены друг на друга с помощью 3D-стековой технологии TSMC и соединены лицом к лицу, что устраняет потери, связанные с обходом сигнала по плате в традиционных решениях.

TSMC заявила, что по сравнению с подключаемыми решениями на плате прямая интеграция оптического двигателя COUPE на подложку корпуса обеспечивает в 4 раза более высокую энергоэффективность и снижает задержку на 90%; если же разместить COUPE на интерпозере (Interposer), эффективность может вырасти до 10-кратной, а задержка снизиться на 95%.

Технология COUPE использует схему стекования SOIC, при которой электронный чип и фотонный чип напрямую укладываются друг на друга, максимально снижая импеданс между чипами. Первое поколение подключаемого COUPE будет запущено в серийное производство в 2026 году. Второе поколение COUPE использует упаковку 6,4T CPO и, как ожидается, поступит в серийное производство примерно в 2027 году. Третье поколение полностью интегрирует оптические компоненты внутрь корпуса процессора.

Дорожная карта TSMC по плотности пропускной способности COUPE прогнозирует восьмикратный рост за четыре года: с 0,5 Тбит/с/мм в 2026 году до 4 Тбит/с/мм в 2030 году. Если этот план будет реализован, роль NPO ограничится лишь переходным периодом в два-три года.

Однако если сценарий полномасштабного производства в 2029 году, прогнозируемый SemiAnalysis, окажется близок к реальности, NPO сможет и дальше удовлетворять спрос рынка вплоть до конца 2020-х. В таком случае это создаст дополнительное давление на и без того ограниченную по возможностям по лазерам и упаковке фотонную цепочку поставок. На саммите OCP Asia Pacific Nicole Tien из ASE отметила, что в настоящее время не существует стандартов верификации на уровне пластины и инфраструктуры моделирования, необходимых для продвижения CPO на многопроизводительский рынок. Массовое производство CPO у NVIDIA стало результатом глубокой двусторонней совместной разработки с TSMC, и пока не существует условий для распространения этих результатов на всю отрасль.

В отрасли широко считается, что окончательной формой оптических межсоединений является CPO. Вопрос в том, кто выберет этот путь, когда это произойдет и в каком масштабе? По крайней мере, судя по текущим продуктовым планам и валидации у клиентов, NPO быстро переходит от технической проверки к масштабному внедрению, становясь более определенным ответом.