0921-Mo3-待定-Corning-AI互连的纵向与横向扩展路径.pdf
讲者/机构:Qi (Chris) Wu, Hao Dong, Ming-Jun Li / Corning Incorporated(讲者具体是谁看不清) | 题目:Fiber Bundle Connector Solutions for VCSEL-Based Optical Scale-Up Interconnects | 类型:邀请报告(Symposium “Winning Interconnects for AI: Scale-Up & Scale-Out Technology Paths”)
方向归属(主/次):主 4 Scale-up/in(NPO/VCSEL);次 3
核心主张:
低功耗 VCSEL NPO 技术对 scale-up 网络有吸引力 [p8]
新型光纤与光纤束连接器正在解决密度挑战 [p8]
光纤束方案可直接插接现有低功耗 VCSEL NPO 引擎,连接器数量减少 4 倍;通用光纤束连接器可适配不同收发阵列间距与模块形态 [p8]
关键数据:
VCSEL 优点:低能耗、低时延、易耦合、2D 带宽密度扩展;已在 HPC 互连验证、消费电子量产规模 [p2]
Broadcom 100G VCSEL 3.2T NPO 示例:功耗 5.3 W 即 1.5 pJ/bit(对比 SiPh CPO/NPO 约 5~9 pJ/bit);可靠性 <0.1 FIT;支持 >58T escape 带宽(18 个 3.2T NPO,图注 58T);引擎为 4×8-CH VCSEL & PD 阵列 + 4×8CH Driver & TIA;来源标注 I-H. Tan, CIOE 2026 [p5,图片倒置]
挑战:每个 NPO 引擎需 4 个 MPO-16 连接器及线缆;如何用新光纤/光纤束连接器对接 250 µm 间距的标准收发阵列 [p5]
多模高密光纤:多芯(multi-cane) MCF 用于 <50 µm 间距阵列;缩径光纤保持约 50 µm 芯径,涂覆层 125 µm 减至 65 µm,无需剥覆直接端接,>50 µm 阵列间距(图示 φ50 µm core / φ110 µm clad / φ125 µm coating);来源 J. McCarthy et al., ECOC 2026 [p3]
125 µm 涂覆光纤端接:可用标准陶瓷或多芯插芯免剥覆端接,兼容常规研磨工艺与端面几何;光纤束置于插芯每个 macro feature,复杂度低于传统微孔插芯;来源 Q. Wu et al., Photonics West 2026 [p4]
64-f 连接器:64 根光纤分为 8 束置于一个插芯,每束可支持一条 OCI 型 scale-up 链路;单个 64-f 连接器替代 4 个 MPO-16;breakout 直接对接现有 250 µm 间距收发器 [p6,OCR]
原型:激光加工玻璃原型插芯,连接器保持 MPO-16 外形;breakout 做成 250 µm 间距 ribbon(mini-matrix);研磨的光纤束端面;模压插芯并行开发中 [p7]
结尾页 OCR 显示 scale-up 链路特征:最大距离约 30 m,每链路约 200 Gb/s,需求为高可靠、高能效、低 $/Tbps、低时延、高 escape 带宽(该页为 Corning 页脚,可能属连拍/下一讲,归属存疑)[p11 of Scintil PDF]
提到的公司/客户/产品/标准:Broadcom 100G VCSEL 3.2T NPO、Nvidia(图源署名,OCR)、OCI、MPO-16、SiPh CPO/NPO
与业界对比或记录声明:Broadcom VCSEL NPO “Record low power at 5.3 W, or 1.5 pJ/bit”(引用自他人工作,非 Corning 本身)[p5]
推荐配图页:p6(64-f 光纤束连接器端面与 breakout 结构);p5(VCSEL NPO 功耗对比与 58T 架构)
0921-Mo3-待定-Nokia-AI互连路径.pdf
讲者/机构:Nokia(讲者姓名看不清) | 题目:AI 互连路径(英文原题未见;内容为 pluggable/LPO/LRO/NPO/CPO 演进与能效) | 类型:邀请报告
方向归属(主/次):主 3 Scale-out(可插拔 vs 线性/CPO 演进);次 4
核心主张:
训练算力约每 6 个月翻倍(1950–2010 年为约 21 个月),驱动互连带宽需求 [p2]
收发器演进经 线性/模拟时代(NRZ) → CDR 时代(NRZ) → DSP 时代(PAM-4) → “Co-optimization age”(2030 前后);候选为 LPO、LRO、NPO、CPO、CPC、NPC、XPO,目标是克服铜互连限制并省电 [p6]
CPO 和 NPO 通过启用线性光学去除 DSP 降低功耗;进一步优化来自选择更低功耗 ASIC SerDes 并降低 ASIC 与光接口间电信号幅度 [p10]
关键数据:
训练算力图:2010 年起翻倍周期约 6 个月;1950–2010 约 21 个月;标注 Gemini 1.0 Ultra、GPT-4、AlphaGo Zero、AlexNet 等;来源改编自 EPOC [p2]
收发器带宽 30 年演进图:纵轴 0.1G 至 6,400G,QSFP-XD 1.6T 标注为近期,2030 处星标 [p4]
光收发器 TAM:Lightcounting Optical Components Market Forecast (April 2026);销售额纵轴 $M,2022–2031 逐年增长,2031 约 $77–78k M(读图估计,数值看不清);出货量图分 Ethernet、AOCs、CWDM/DWDM、无线前传/回传、FTTx,2031 约 550 M 单位(读图估计)[p1]
可插拔结构(≥100G/lane):全 retimed DSP / LRO(半 DSP)/ LPO(无 DSP);投影功耗曲线(纵轴 0–50,单位看不清):800G、1.6T、3.2T 三点,DSP(5 nm) > DSP2(3 nm) > LRO > LPO,3.2T 时 DSP 约 50、LPO 约 20(读图估计)[p9]
LPO 在总通道损耗(bump to bump)低于 20 dB 时对 100G/lane 表现良好 [p9]
能效对比(pJ/bit,800G 与 1.6T 两点):800G 时 Fully Retimed 约 22、LRO 约 18.5、LPO 约 13、NPO 约 12、CPO 约 11.5;1.6T 时 Fully Retimed 约 18、LRO 约 13、LPO 约 9、NPO 约 8、CPO 约 7.5(读图估计,误差约 ±1)[p10]
OCR 显示 p11 给出 Nokia 7220 IXR 系列交换机示例:如 7220 IXR-H5-32D(QSFP112-DD/32×800G,1RU)、H5-64D(64×800G OSFP112,2RU)、64×1.6T OSFP224 等,及 OSFP 800G 2×VR4/2×FR4/2×DR4(含 LPO 版)、OSFP 1.6T 2×FR4/2×DR4 模块(OCR 质量差,型号需核对)[p11]
提到的公司/客户/产品/标准:Nokia 7220 IXR-H5 系列、Lightcounting、EPOC、LPO/LRO/NPO/CPO/CPC/NPC/XPO、QSFP-DD、OSFP、QSFP-XD
与业界对比或记录声明:无 SOTA 声明
推荐配图页:p10(各光架构能效 pJ/bit 曲线与结构示意);p6(收发器演进四个时代)
0921-Mo3-待定-ScintilPhotonics-AI互连路径.pdf
讲者/机构:Scintil Photonics(讲者姓名看不清) | 题目:AI 互连路径 / 面向 scale-up 的外置激光源 ELS(英文原题未见;页标题 “What must a scale-up ELS deliver?“) | 类型:邀请报告
方向归属(主/次):主 3 光源;次 4 CPO/ELS
核心主张:
只有分立 InP DFB 激光器能满足 scale-up ELS 指标,并提出问题:制造能否扩到 10 亿(1,000 million)量级 [p1]
Scintil 的 LEAF Light 不只是激光阵列芯片,含片上 etalon 与监测 PD 的自动波长锁定、自动 mux 设定、寿命监测、单次 PIC/光纤主动对准的简单组装 [p6]
SHIP(异质集成光子)在制造、材料、性能三轴同时可扩展 [p8]
关键数据:
ELS 要求:每波长光功率 200 mW;光纤内 wall-plug 效率 >10%;RIN ← 144 dBc/Hz,线宽 1 MHz;C/D-WDM(间隔 20 nm 至 0.57 nm);波长栅格稳定准确 ±0.2 nm;低 FIT;引用 OIF ELSFP 与 OCI-MSA [p1]
LEAF Light 子组件:2025/09 版 8 激光器 + Mux + 波长锁定器 + LEAF Light CTRL 电子;2026/09 版 16 激光器 + Mux + 波长锁定器 + CTRL 电子;实物与 ELSFP 外壳、欧元硬币对比 [p6]
SHIP:200 mm 标准 Si 光子,300 mm 评估进行中;材料 InP(当前)、GaAs QD-DFB 改进型激光器开发中、TFLN 调制器 200 mm(85+ GHz TFLN 调制器);性能含外置激光源、带 SOA 的集成收发、100 GHz+ 调制器 [p8]
另一页(PDF p11,OCR):scale-up 链路最大距离约 30 m、每链路约 200 Gb/s、链路数 = Nepu × Mcw、全互连;关键需求:高可靠、高能效、低 $/Tbps、低时延、高 escape 带宽(该页带 Corning 页脚,归属存疑)
提到的公司/客户/产品/标准:LEAF Light、SHIP、OIF ELSFP、OCI MSA、InP DFB、TFLN
与业界对比或记录声明:无明确 record 声明
推荐配图页:p6(16 激光器 LEAF Light 子组件实物);p1(ELS 指标表)
0921-Mo3-待定-Tyndall-AI互连路径.pdf
讲者/机构:Tyndall National Institute(讲者姓名看不清;含 EU Photonics21 / PhotonicLEAP 项目标识) | 题目:Glass Wafer-Level Packaging(含后续 Electro-Optical Interposer) | 类型:邀请报告
方向归属(主/次):主 4 Scale-up/in(封装/CPO 基板);次 3
核心主张:
用玻璃晶圆级封装(Glass BGA package)替代传统封装,可在 200 mm 晶圆或 510 mm 面板上批量制造 [p1]
下一阶段发展为电光中介层(Electro-Optical Interposer),光学层可在玻璃上做(如 SiN)或键合(如微转印),兼容大面积玻璃面板,转印有源光器件 [p12,OCR]
关键数据:
200 mm 晶圆可容纳 64 个封装;510 mm 面板可容纳 644 个封装 [p1]
演示:InP PIC 置于玻璃基板腔体中,玻璃封装 BGA 连接;PhotonicLEAP 的可插拔演示器 [p5,图片倒置]
设计流程:由模板创建玻璃中介层 → 建立含芯片版图的单元 → 芯片放置 → 添加过孔/键合焊盘/BGA/光学 → 电气布线 → 层级 DRC → 按合作方拆分 GDS [p8]
p7(OCR)参考文献:Reference Thermal Chips for 2D and 3D Co-Packaging(IEEE 73rd ECTC, Orlando, 2023);Thermal and Electrical Study of Glass Interposers…(IEEE Trans. CPMT)(细节未核对)
提到的公司/客户/产品/标准:PhotonicLEAP(EU)、Photonics21、InP PIC、MPO 连接器
与业界对比或记录声明:无
推荐配图页:p1(传统封装 vs 玻璃 BGA 封装与晶圆/面板批量化);p8(设计流程)
本批小结
四场同属 “AI 互连之争” 专题(Mo3),共同点是把功耗(pJ/bit)与可制造规模作为 scale-up/scale-out 光互连的判据(Corning、Nokia、Scintil、Tyndall)。
Corning 与 Nokia 的能效数据互相形成对比:Corning 引用 Broadcom VCSEL NPO 1.5 pJ/bit(5.3 W/3.2T),Nokia 图中 CPO/NPO 在 1.6T 约 7–8 pJ/bit(读图估计),二者口径不同(VCSEL 短距 vs 单模),不可直接比较(Corning、Nokia)。
线性光学趋势:Nokia 认为去 DSP 的 LPO/LRO/NPO/CPO 是”co-optimization age”方向,LPO 适用条件为 bump-to-bump 损耗 <20 dB(Nokia)。
连接与光纤密度是 VCSEL scale-up 的瓶颈:缩径多模光纤、多芯光纤束、64-f 连接器替代 4 个 MPO-16(Corning)。
光源成为 CPO/scale-up 的独立议题:ELS 要求 200 mW/波长、±0.2 nm 网格、RIN ← 144 dBc/Hz,仅分立 InP DFB 满足,Scintil 将 8 激光器扩至 16 激光器(2025/09 → 2026/09)(Scintil)。
封装方向:玻璃晶圆/面板级封装及电光中介层,用于批量化与集成 InP PIC(Tyndall)。