在SEMICON West 2026大会上,英伟达以“下一代AI的光学整合”为题,公布了一项面向未来芯片的封装技术成果:已成功研发出次世代共封装光学(CPO)与光纤技术的原型晶片,并将该方案命名为OOI(Optics-on-Interposer,硅中介层光学封装)。这项研究由英伟达首席研究科学家Nikola Nedovic主导发表,目标直指大规模AI计算中的传输带宽瓶颈。

OOI的核心思路,是把光学引擎从传统有机基板迁移到硅中介层上。传统2.5D光子整合方案通常将光学引擎放在有机基板或多晶片模组(MCM)上,而OOI则把电信号传输完全限制在硅中介层内部,利用更短、更细密的互连导线完成高速通讯,其运作逻辑类似于当前将GPU与高频宽记忆体(HBM)极度靠近配置的封装架构。根据英伟达展示的200T ASIC封装对比示意图,传统有机基板方案的光学组件配置范围长达100毫米,而OOI技术将关键组件集中到仅8毫米的硅中介层结构内。直接移除有机基板,有望显著提升芯片的频宽密度并大幅降低能耗。

除封装架构外,英伟达还展示了仍处于研究阶段的密集波长分复用技术(DWDM)。该技术用于进一步扩增单条光纤路径的承载能力。在实机示范中,DWDM运用8个光波长,每个波长传输速度达32 Gb/s,使单一光纤路径实现256 Gb/s的传输频宽。英伟达同时介绍了GPU与交换器之间的连接架构,重点展示微凸块(Microbump)技术与低电容介面的整合应用,以缓解AI系统扩展时面临的传输瓶颈。Nedovic表示,公司正在为未来产品提出并评估新技术,同时积极克服阻碍其商业化的各项挑战。

从技术脉络看,Nedovic早在2023年就发表过题为《超越CPO:将光学引入硅中介层的动机与方法》的学术论文,提出将光学元件融入硅中介层的构想。如今英伟达将这一理论落地为实体原型晶片,意味着光互连正从“基板级”向“中介层级”推进。对AI算力系统而言,GPU与交换器之间的数据搬运量随集群规模膨胀而激增,光互连的带宽密度与能效比成为关键约束;把光学引擎塞进硅中介层,本质上是缩短电信号路径、减少损耗,为更大规模的纵向扩展铺路。

英伟达目前在CPO技术开发领域处于业界领先地位,并持续升级其AI平台的芯片阵容,涵盖BlueField-5、NVLink 8 CPO、Spectrum 7 204T CPO以及CX10等产品。更长远的规划是于2028年推出Rosa Feynman解决方案,届时次世代Feynman架构GPU预计将在CPO光学技术整合上更进一步,超越当前的Rubin Ultra架构,为2028年后的巨型AI算力中心奠定超高速传输基础。

从产业角度看,OOI原型释放的信号是:英伟达正把光互连的战场从可插拔光模块、基板级CPO继续向先进封装内部延伸。若该路线按计划商业化,硅中介层、光引擎、微凸块与低电容介面等环节的技术门槛将被进一步抬高,先进封装与光通讯供应链的协同关系也可能随之调整。不过,原型晶片距离量产仍有工程与成本挑战,Nedovic的表态也表明商业化障碍尚待克服,2028年Feynman平台的实际整合进度将是观察这一技术路线的关键节点。