Óptica co-embalada: o CPO 1,6T está pronto para IA?

AI data center with co-packaged optics interconnects

O que é co-óptica empacotada (CPO)?

A óptica co-embalada é uma arquitetura de switch que move a conversão elétrica-para-óptica próxima ao silício do switch. Em um sistema convencional, a óptica fica emmódulos ópticos conectáveisno painel frontal do switch, e os sinais elétricos viajam vários centímetros pela placa - através de traços, conectores e, muitas vezes, chips retimer - antes de alcançá-los. O CPO reduz essa distância: os motores ópticos fotônicos de silício são montados no mesmo pacote ou substrato que o switch ASIC, reduzindo o caminho elétrico de centímetros para milímetros.

Uma analogia vaga é aparafusar uma bomba diretamente no tanque, em vez de instalar uma tubulação longa e com vazamento entre os dois. O caso da engenharia é mais preciso que a analogia. A 100 G e 200 G por faixa elétrica, enviar sinais através de um canal de placa longa requer SerDes e retimers DSP que consomem muita energia, e o orçamento de perda piora a cada passo de velocidade. Uma pesquisa-revisada por pares emFronteiras da Optoeletrônica (Tan et al., 2023) descreve o CPO como uma forma de encurtar drasticamente o link SerDes, aumentando a densidade da largura de banda de interconexão e a eficiência energética em um ponto onde a óptica conectável convencional não consegue mais acompanhar o crescimento do tráfego do data center.

A maioria dos projetos de CPO compartilham os mesmos blocos de construção: um switch ASIC, vários motores ópticos fotônicos de silício dispostos em torno dele, fontes de laser externas (geralmente conectáveis, para que um laser com falha possa ser trocado sem tocar na embalagem) e matrizes de fibra de alta-densidade que transportam luz da borda da embalagem até o painel frontal.

Co-packaged optics architecture with optical engines near switch ASIC

Por que os data centers de IA estão pressionando pelo CPO

Duas pressões se encontram dentro dos clusters de IA. A primeira é a largura de banda: uma estrutura de treinamento moderna conecta milhares de GPUs, cada uma precisando de 800G - e em breve 1,6T - de conectividade, de modo que o número de links ópticos cresce muito mais rápido que o número de servidores. O segundo é o poder. A Agência Internacional de Energia projecta no seuRelatório de energia e IAque o consumo global de eletricidade dos centros de dados mais do que duplicará, para cerca de 945 TWh, até 2030, sendo a IA o maior impulsionador desse crescimento.

A rede é apenas uma fatia dessa carga, mas é uma fatia-que cresce rapidamente. A 51,2 Tbps por switch, os módulos conectáveis, seus DSPs e os longos canais elétricos que os alimentam respondem por uma parcela significativa da energia do sistema de switch, e essa parcela aumenta novamente em velocidades de porta de 102,4 Tbps e 1,6T. Este é o problema específico que o CPO visa - uma parte de um padrão mais amplo sobre o qual escrevemos empor que as cargas de trabalho de IA dependem tanto de redes de fibra óptica.

CPO vs. óptica conectável tradicional

As duas abordagens são mais fáceis de avaliar lado a lado.

Aspecto	Óptica conectável	Óptica co{0}}embalada
Caminho do sinal elétrico	Centímetros de rastreamento da placa, geralmente com retimers ou DSPs	Milímetros dentro da embalagem
Potência de interconexão óptica	Maior em velocidades de 800G e 1.6T	O fornecedor-relatou reduções de até cerca de 70% no nível de interconexão óptica
Densidade de largura de banda	Limitado pela contagem de gaiolas do painel frontal	Mais alto; mais capacidade por unidade de rack
Facilidade de manutenção	Um módulo com falha é trocado a quente-em minutos	Os mecanismos ópticos não podem ser substituídos-em campo; projetos contam com lasers conectáveis, redundância e peças sobressalentes
Maturidade do ecossistema	Maduro, vários-fornecedores, intercambiáveis	Cedo; poucos fornecedores, a interoperabilidade ainda está em desenvolvimento
Melhor ajuste hoje	Redes gerais de data centers e alcances mistos	Tecidos de IA e HPC de mais alta{0}densidade, geralmente refrigerados-a líquido

Existem também caminhos intermediários. A óptica plugável linear (LPO) remove o DSP do módulo enquanto mantém o fator de forma conectável, e a óptica quase-embalada (NPO) move os mecanismos ópticos para perto de -, mas não para - o pacote do switch. Muitos operadores esperam que os dias de hojeMódulos ópticos 800G, LPO e CPO coexistam por anos, cada um usado no nível da rede onde suas compensações-fazem sentido.

Pluggable optics and co-packaged optics switch comparison

A implantação 1.6T relatada: confirmada, reivindicada e não verificada

A coisa mais útil que podemos fazer com a história que circula é classificá-la por evidências.

Marcos confirmados

Em março de 2024, Broadcomentregue Bailly, descrito como o primeiro switch Ethernet CPO de 51,2 Tbps do setor, combinando um ASIC Tomahawk 5 com oito motores ópticos fotônicos de silício de 6,4 Tbps.
Até 2025, os fabricantes de sistemas no ecossistema da Broadcom migraram os switches-baseados em Bailly para produção em volume, e a Broadcomanunciou CPO de terceira-geraçãocom capacidade de 200G-por{2}}pista - a geração que permite portas 1.6T nativas.
NVIDIAanunciou suas linhas de switches fotônicos de silícioem março de 2025, trazendo CPO para plataformas InfiniBand e Ethernet.
Os primeiros pedidos de produção em volume de transceptores conectáveis 1.6T foram anunciados no início de 2026, confirmando que a era 1.6T também começou no lado conectável.
Trabalhar com hardware de CPO de vários fornecedores foi um tema visível nos últimos salões de exposição da OFC - veja nossas notas emo que foi real e o que foi hype na OFC 2026.

Números-relatados pelo fornecedor (leia a contabilidade)

A Broadcom relata energia aproximadamente 70% menor para a interconexão óptica em comparação com transceptores conectáveis. Esse é um valor de nível-de interconexão, não de nível-de instalação.
Os fabricantes de switches que usam a plataforma Bailly relataram economias-no nível do sistema na faixa de 30 a 40% em relação a sistemas conectáveis totalmente preenchidos em seus próprios benchmarks.
Materiais de produtos da NVIDIAreivindicam eficiência de energia até 5x melhor para seus-ópticos integrados em comparação com transceptores conectáveis, além de benefícios de resiliência e velocidade de{2}}implantação.

Não verificado em junho de 2026

A alegação de que um provedor de nuvem chinês lançou o primeiro cluster CPO comercial de 1,6T do país em abril de 2026, incluindo o número de mais de 5.000 switches CPO em um único local.
Os resultados específicos associados a essa afirmação: consumo total de energia 45% menor, custos de resfriamento 52% menores, densidade de servidores 30% maior, latência-a{5}}de ponta 60% menor e economia anual acima de 200 milhões de kWh.
Relata que outras empresas chinesas de nuvem e Internet lançarão seus próprios clusters de CPO no segundo semestre de 2026. Não encontramos anúncios-de terceiros apoiando isso.

Nada disso significa que a implantação não aconteceu - grandes operadoras às vezes implantam silenciosamente. Isso significa que as alegações devem ser rotuladas como não confirmadas até que apareça um anúncio oficial, um documento técnico ou dados de testes auditados. E qualquer enquadramento “pioneiro no mundo” tem de enfrentar o facto de os sistemas CPO terem sido enviados para fora da China desde 2024.

Potência, resfriamento e latência: como ler os números

Qual “poder” está sendo salvo?

As reivindicações de poder sobre o CPO existem em quatro níveis diferentes, e misturá-las é o erro mais comum na cobertura deste tópico.

Potência de interconexão óptica- a óptica mais o canal elétrico que os alimenta. É aqui que se aplicam os valores de 70%-da classe.
Alternar energia do sistema- todo o switch, incluindo ASIC, resfriamento e plano de controle. Os primeiros benchmarks de produção estimam a economia aqui em cerca de 30–40%.
Potência de rack e resfriamento- depende do projeto de resfriamento. O CPO concentra o calor no pacote do switch e a maioria dos projetos assume refrigeração líquida.
Potência total da instalação- dominado por GPUs, armazenamento e resfriamento. A rede representa uma parcela minoritária, portanto, mesmo grandes economias de interconexão se traduzem em alterações percentuais de um{2}}dígito no nível da instalação para a maioria dos data centers de IA.

É por isso que uma afirmação como "CPO reduziu a energia total do data center em 45%" precisa de evidências extraordinárias: uma tecnologia de nível-de switch normalmente não consegue mover o total das instalações sozinha.

Data center power layers affected by co-packaged optics

Latência

Ao remover os estágios DSP e retimer, o CPO pode reduzir dezenas de nanossegundos por salto. Isso pode ser importante em uma grande malha de várias{1}}camadas e para jobs de treinamento totalmente sincronizados. Ele não oferece suporte a uma afirmação geral de "latência final-a-final inferior a 60%", porque o tempo de resposta-a{7}}final é dominado pela computação, pelo software e pelo enfileiramento, e não pela camada de link.

Resfriamento e densidade

A remoção de módulos hot plug do painel frontal pode melhorar o fluxo de ar e permitir configurações mais densas, o que pode reduzir o custo de resfriamento por unidade de largura de banda em condições comparáveis. O benefício é real, mas depende-da configuração, e chega junto com um novo requisito: gerenciar um pacote de switch mais quente e mais denso, normalmente com refrigeração líquida.

Cronograma de comercialização e principais participantes

O arco verificável é assim. Programas de pesquisa e trabalho de padronização, incluindo a estrutura de co{1}}empacotamento da OIF, foram executados no início da década de 2020. A Broadcom enviou o Bailly aos clientes em março de 2024 e o exibiu publicamente na OFC naquele ano. Em 2025, os sistemas-baseados em Bailly entraram em produção em volume, a NVIDIA anunciou suas linhas de switches fotônicos e a Broadcom detalhou CPO de terceira geração-de 200G-por{10}}pista-para portas 1,6T. Em 2026, os sistemas Quantum-X InfiniBand Photonics da NVIDIA começaram a chegar, com Spectrum-X Ethernet Photonics programado para o segundo semestre do ano, enquanto os fornecedores de componentes dimensionavam a capacidade de laser e{17}}matriz de fibra em antecipação ao volume real.

O ecossistema da China também está mudando: os fornecedores de switches domésticos demonstraram protótipos de CPO, os fabricantes de componentes fornecem unidades de matriz de fibra e conjuntos ópticos de alta-densidade em programas globais de CPO, e as operadoras estão avaliando a arquitetura. O que ainda falta, no que diz respeito às evidências públicas, é um aglomerado comercial confirmado em grande-escala, do tipo que a história em circulação descreve.

Mais uma nuance é importante para os compradores: o CPO está chegando primeiro em estruturas de expansão- -, as camadas de switch que vinculam servidores e pods -, enquanto links de expansão-muito curtos dentro de um rack geralmente permanecem de cobre por enquanto. Onde cada meio ganha é uma questão de alcance, poder e custo, que abordaremos emcobre versus fibra em data centers de IA.

As partes difíceis: confiabilidade, facilidade de manutenção, custo e cadeia de suprimentos

Os artigos que apenas listam os benefícios do CPO ignoram as razões pelas quais a adoção foi deliberada e não instantânea.

Confiabilidade do laser.Os lasers estão entre os componentes ópticos menos confiáveis, e é por isso que a maioria dos projetos de CPO os mantém em fontes de laser externas e conectáveis, em vez de dentro da embalagem.
Serviço de campo.Um plugável com falha é trocado em minutos; um mecanismo óptico degradado em um pacote CPO não é{0}reparável em campo. Os operadores precisam de planejamento de redundância, estratégias de economia e confiança nas taxas de falhas de longo-prazo antes de comprometer malhas inteiras.
Economia de rendimento e retrabalho.O co-empacotamento casa um switch ASIC caro com vários mecanismos ópticos, portanto, um defeito em um mecanismo coloca todo o conjunto em risco. Testes de matrizes-boas-e rendimentos de embalagens conhecidos impulsionam a curva de custos.
Fixação de fibra e densidade de cabeamento.Cada switch CPO termina milhares de fibras, empurrando unidades de matriz de fibra de precisão e cabeamento estruturado de alta{0}densidade para o primeiro plano - a mesma pressão já visível emCabeamento MPO para clusters de IA de classe-800G.
Padronização e segunda fonte.Módulos conectáveis são intercambiáveis entre fornecedores; CPO atualmente não é. Os compradores permanecem cautelosos com o-aprisionamento de um único fornecedor-até que a interoperabilidade amadureça.

Por esses motivos, a maioria das previsões -, inclusive as otimistas -, descrevem o aumento do CPO juntamente com os conectáveis e o LPO até o final da década de 2020, começando nas malhas de IA mais densas, em vez de substituir completamente a óptica conectável.

Perguntas frequentes

P: O que é CPO em termos simples?

R: A óptica co-embalada coloca os transmissores e receptores ópticos no mesmo pacote que o chip do switch, em vez de módulos plug-in-, reduzindo a distância elétrica que um sinal percorre de centímetros para milímetros. A recompensa é menor potência de interconexão e maior densidade de largura de banda.

P: Quanta energia o CPO realmente economiza?

R: Os números com fontes públicas por trás deles: cerca de 70% menos energia de interconexão óptica (plataforma Bailly da Broadcom), cerca de 30-40% menos energia do sistema de switch nos primeiros benchmarks de produção e a afirmação da NVIDIA de eficiência energética de até 5x em comparação com transceptores conectáveis. As economias-no nível da instalação são muito menores em termos percentuais, porque a rede representa uma minoria da carga total do data center.

P: O CPO estará comercialmente disponível em 2026?

R: Sim, em um estágio inicial. 51.2os switches Ethernet T CPO criados na plataforma Broadcom estão em produção, os sistemas Quantum-X InfiniBand Photonics da NVIDIA chegarão em 2026 e sua linha Spectrum-X Ethernet Photonics está prevista para o segundo semestre do ano. Até o momento, as implantações são melhor descritas como de adoção inicial, em vez de mainstream.

P: Qual é a diferença entre CPO, NPO e LPO?

R: O LPO mantém o formato conectável, mas remove o DSP do módulo. NPO monta mecanismos ópticos próximos ao pacote de switches. O CPO os integra ao próprio pacote, o que gera os maiores ganhos de potência e densidade, juntamente com a maior capacidade de manutenção e compensações-do ecossistema.

P: O CPO substituirá os módulos ópticos conectáveis?

R: Não em breve. O CPO lidera nas malhas mais densas de IA e HPC, enquanto os conectáveis permanecem dominantes em outros lugares porque são flexíveis, de vários{1}}fornecedores e de fácil manutenção. Espere uma longa coexistência em vez de uma substituição.

P: Por que 1.6T é importante?

R: As portas 1.6T chegam junto com a sinalização elétrica de 200 G-por-pista, onde a perda de canal torna os rastreamentos de placa longa cada vez mais caros em termos de potência e integridade do sinal. Esse é exatamente o ponto operacional onde o caminho elétrico reduzido do CPO oferece o maior valor - e é por isso que as malhas de IA de 1,6T são onde as reivindicações confiáveis de implantação de CPO aparecerão primeiro.

Conclusão

A óptica co{0}}embalada já passou do estágio de slideware: os produtos estão sendo enviados, um ecossistema está se formando e a física por trás de sua vantagem de poder está bem documentada em trabalhos{1}revisados por pares e em divulgações de fornecedores. Um cluster comercial de CPO de 1,6T de grande{3}}escala verificado e em grande escala na China seria um marco significativo -, mas em junho de 2026 as reivindicações específicas em circulação carecem de fontes próprias-e seus números principais confundem a linha entre a energia de interconexão e a energia total da instalação. Até que a documentação oficial apareça, trate-as como projeções. A direção do deslocamento, porém, não está em dúvida: caminhos elétricos mais curtos, mais fibra e ótica movendo-se cada vez mais perto do silício.

Nota editorial: os números dos fornecedores citados acima vêm dos anúncios públicos vinculados e da documentação do produto. As reivindicações rotuladas como não verificadas não tinham-fonte primária que pudéssemos localizar no momento da publicação; este artigo será atualizado se a documentação oficial aparecer.

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