Broadcom的Scale up光互联方案：VCSEL NPO与硅光CPO

在今年的讯石光通信大会上，来自Broadcom的专家Manish Mehta以Enabling the Next Generation of AI Connectivity: Very High Density and Low Power Optical Interconnects为题，介绍了Broadcom在Scale out和Scale up光互联领域的进展和观点。这里分享的是Broadcom在Scale up域光互联的观点。

博通认为，虽然当前光互联相比铜互联的功耗还更高(当前CPO方案功耗＞10pJ/bit)，但随着光互联技术的创新，到2028年成熟的CPO与VCSEL NPO方案功耗将优于重定时铜互联方案，而预计2029年推出的先进CPO方案功耗将达到5pJ/bit。同时，光互联相比铜互联的长距离传输优势可以支撑大规模的计算集群(如512 GPU scale up cluster)。

博通提供了两种scale up解决方案，VCSEL NPO和硅光CPO。其中VCSEL NPO方案是基于博通成熟的单lane 100G VCSEL(累计出货＞1亿通道，累计现场运行时长＞5万亿小时，失效率＜0.1 FIT)。该方案主打一个低功耗(1pJ/bit)、低成本(接近铜缆)，传输距离可以达到30m，多排设计的NPO光引擎可以实现12.8T /s的带宽能力。同时，vcsel的低功耗特性也有助于简化热设计。

硅光CPO的方案博通之前已经讲得比较多了，其主要优势主要在于传输距离可以达到2km，边缘带宽密度高(＞2Tbps/mm)，失效率同样可以＜0.1 FIT。博通展示了CPO优秀的链路稳定性，且目前的可靠性测试结果基本完成，今年年底也将完成10+套系统的10000小时高温寿命试验。目前在运行的高温寿命试验累计已经达到了120k 小时，相当于800G光模块的700万小时验证。2025年Q1到2025年Q4的出货量量也有7倍增长，但没有具体的数值。预计明年推出200G/lane的CPO方案，并继续研发400G/lane。

◆ 核心结论

1. 光学创新是实现铜缆KPI、突破铜缆传输限制的关键路径，下一代光学技术将会超越重定时铜缆。

2. VCSEL NPO（低功耗、低成本）与SiPh CPO（长距离、高带宽）形成互补，覆盖不同场景需求。

3. Broadcom通过持续投资光学创新（如CPO迭代、VCSEL/SiPh技术研发），为大规模扩展集群提供性能达标、可落地的解决方案。