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2026 OCP Global Summit | Lightelligence、AMD | Bobby Lu、Ron Swartzentruber | Short Reach Optical Interface for Scale-up

3天前
讀畢需時 6 分鐘

1. 為何是這兩個人來講

這場是 OCP Future Technologies Symposium 裡 SROI 場次的開場,日期是 2026 年 10 月 14 日。兩位講者是 SROI 工作小組的共同主席:Bobby Lu 是光子運算與光互連公司 Lightelligence 的首席工程師(Principal Engineer),Ron Swartzentruber 來自 AMD。

組合本身就是訊號。AMD 是需求端,Swartzentruber 在台上直接拿自家的 Helios 機櫃舉例:幾個 Helios 串成一個 pod,每個機櫃就要上萬條光學 lane,銅做不到。Lightelligence 則是供給端的光學公司。

這份白皮書寫了 3 年。Swartzentruber 自己說原本以為一年就能完成。對照投影片寫的加速器世代週期 12–18 個月,換算下來(STT 計算:36 個月 ÷ 12–18 個月),這份規格表出爐時,已經過了兩到三代加速器。投影片也兩度寫到同一句話:窗口很窄。

2. 拆解距離:1–30 公尺是一塊沒人定義的空地

SROI 的第一個貢獻是把距離切清楚。現有的光學分類在 10 公分和 500 公尺之間是空的:

類別

距離

制定者

封裝內 OIO

< 1 cm

—

XSR / VSR

1–10 cm

OIF

SROI

1–30 m

OCP(本白皮書)

DR

500 m

IEEE

FR

2 km 以上

IEEE

scale-up 剛好落在這塊空地上。投影片給的 scale-up 條件是:距離 < 30 公尺、來回延遲 < 1 µs、每顆 XPU 約 1,000 GB/s、記憶體語意(load/store);對照 scale-out 是 < 2 km、< 10 µs、約 400 Gb/s。

講者的論點是,DR/FR 這類資料中心光學在處理錯的問題:長距離光纖衰減、色散補償、OSNR 預算、複雜的等化與 DSP。Swartzentruber 的說法是,現在點亮這些光學 lane 花的能量,幾乎和燒在銅上的一樣多。SROI 要優化的是另外四件事:封裝邊緣的 lane 密度、每 bit 能耗、機櫃規模下的每 lane 成本、記憶體語意網路需要的可靠度。而且它不綁協定,UALink、ESUN、PCIe Gen7、CXL、NVMe 共用同一個實體層。

▲ SROI 補上 10 公分到 500 公尺之間的空白;200G 時銅最遠約 3 公尺,400G 時只剩約 1 公尺(圖片來源:Simple Tech Trend 自製,資料來源 Lightelligence、AMD 2026 OCP Global Summit 簡報)

3. 拆解四項門檻:功耗幾乎達標,另外兩項差一個數量級

這張投影片是整場最值得帶走的內容:

▲ SROI 四項系統門檻:功耗、成本、可靠度、延遲(圖片來源:Lightelligence、AMD|2026 OCP Global Summit 簡報(第 5 頁))

把目標值和投影片自己寫的現況擺在一起:

項目

SROI 目標

投影片寫的現況

差距(STT 計算)

功耗

光學 ≤5 pJ/bit;含 SerDes ≤10 pJ/bit

CPO 4–5 pJ/bit

已落在目標內

可靠度

每鏈路端 ≤2 FIT;每百萬裝置小時 0 次 link flap

可插拔 50–100 FIT

25–50 倍

成本

$/Gbit/m 與主動式電纜(AEC)競爭

被動銅約 0.05 美元/Gbit,差約 10 倍

約 10 倍

延遲

光路上不放 retimer

每顆 retimer 約 50 ns

取決於架構

▲ SROI 四項門檻的差距:功耗已達標,CPO 可靠度差 5–10 倍,成本差約 10 倍,可插拔可靠度差 25–50 倍(圖片來源:Simple Tech Trend 自製,資料來源 Lightelligence、AMD 2026 OCP Global Summit 簡報)

幾個數字值得換算:

  • 功耗:投影片說 10 pJ/bit 是「銅轉光的採用交叉點」。以每顆 XPU 1,000 GB/s(約 8 Tb/s,STT 假設為單向)計算,10 pJ/bit 等於每端約 80 W,一個 1,000 顆 XPU 的 pod 只算 XPU 端就約 80 kW。CPO 已經在 4–5 pJ/bit,這項不再是主要阻力。

  • 可靠度:投影片寫 CPO 的 FIT 比可插拔好 5 倍,STT 換算約 10–20 FIT,離 ≤2 FIT 仍差 5–10 倍。投影片也點出一個降 FIT 的方法:工作溫度壓在 40°C 以下,FIT 會指數下降。

  • 成本:差 10 倍代表光學約每 Gbit 0.5 美元。STT 粗估,一條 1.6T 鏈路,銅約 80 美元,光學約 800 美元。而且投影片註明成本要含散熱與電力。

這解釋了為什麼 Bobby Lu 談需求時,把可靠度講得最久。他舉的例子是:記憶體共用的架構下,一次 bit flip 或斷線,輕則重新訓練,重則整個系統停擺數小時,只為了找出是哪一段光學壞掉。

4. 拆解延遲:一顆 retimer 等於 10 公尺光纖

投影片給的兩個數字是:每顆 retimer 約 50 ns,1 公尺光纖約 5 ns。

換算下來,拿掉一顆 retimer,等於多出 10 公尺光纖的延遲預算。30 公尺光纖單程約 150 ns,來回約 300 ns,已經吃掉 1 µs 來回預算的三成(STT 計算)。重定時的空間所剩不多。

這條目標直接對應技術選項:

▲ SROI 的三階段部署模型:可插拔、NPO、CPO 的功耗、FIT、頻寬與維修方式(圖片來源:Lightelligence、AMD|2026 OCP Global Summit 簡報(第 6 頁))

  • 現在:可插拔 LPO 5–6 pJ/bit、RTLR 8–10 pJ/bit,頻寬 1.6T 往 3.2T 以上,前面板現場更換。

  • 1–2 年:NPO(CPX MSA),約 5 pJ/bit(線性),6.4T 往 12.8T,需開箱拆板維修。

  • 2–3 年以上:CPO(CPX MSA)或 OCI MSA BiDi,PAM4 4–5 pJ/bit、DWDM 3 pJ/bit,只能回廠維修。

STT 的解讀是,RTLR(重定時發射、線性接收)的定位因此很尷尬:功耗 8–10 pJ/bit,超過光學端 ≤5 的目標,而且帶 retimer,與延遲目標衝突。它可以當可插拔時代的過渡品,但在 SROI 的框架裡不會是終點。不帶 retimer 的線性路線(LPO、NPO、CPO)才符合延遲目標,其中 LPO 的 5–6 pJ/bit 仍略高於功耗目標。

這和我們在 ECOC2026|快而窄 vs 慢而寬:scale-up 光互連的勝負,卡在晶片邊緣那道 SerDes 討論的結論一致:瓶頸被推回晶片邊緣的電介面。

5. 拆解命名:NPO 到底是什麼

SROI 和 OIF 等標準組織合作,把光學擺放位置的命名統一。這看起來是文書工作,但講者特別強調這花了很多力氣,重點是讓大家講同一種語言:講到 NPO 時,它到底指什麼,要有資料可對照。

▲ SROI 光學連接命名表:FPO、NPO-PCB、NPO-HDI、CPO、CPO-AP 的接腳間距與電介面損耗(圖片來源:Lightelligence、AMD|2026 OCP Global Summit 簡報(第 7 頁))

表格用高速訊號的接腳間距把五種擺法分開:

  • FPO(前面板可插拔):約 0.5–1.0 mm,可熱插拔,已標準化

  • NPO-PCB(又稱 OBO):PCB 0.6–1.0 mm,插座或焊接

  • NPO-HDI:HDI 0.3–0.5 mm;部分做在封裝上的 NPO-HDI 會被稱為「CPO」

  • CPO:C4 bump 約 110 µm,晶粒間介面如 UCIe-S、BoW

  • CPO-AP:µbump 約 30–50 µm,UCIe-A;用中介層加 µbump 的做法也叫 CIO

最有用的是那條註腳:市場上有些號稱 CPO 的產品,在這張表裡其實是 NPO-HDI。往後看廠商簡報,先問接腳間距與焊接方式,就知道它屬於哪一格。

6. 風險與反面論點

  • 白皮書是需求,不是規格。SROI 目前仍是 Future Technologies 工作串流,講者說正在爭取升格為正式工作小組。門檻值要被 IEEE 802.3、OIF、JEDEC 採用才有約束力。

  • ≤2 FIT 可能過嚴。目標是「接近被動銅」的矽晶片等級,但雷射是主動元件。若業界改用備援通道或多 lane 故障域來換系統可靠度,元件 FIT 門檻可能被重新協商。

  • 成本差距的算法未公開。「約 10 倍」沒有附上計算基礎,含不含散熱、電力、良率,投影片只寫「成本含散熱與電力」。

  • 400G 的光學路線還沒定。投影片寫矽光子的電漿色散頻寬不足以做 400G PAM4,需要混合 InP 或 LiNbO₃;同時 OCI MSA 走 NRZ 加 WDM 的慢而寬路線。兩條路對 SROI 門檻的意義不同。

7. 對台灣供應鏈的意義

  • 400G 之前,銅在機櫃內仍有空間。投影片的銅距離表顯示,200G/lane 時被動銅約 1–1.5 公尺、加 retimer 可到 2.5–3 公尺;400G PAM4 只剩約 1 公尺,而且大概只有 CPC 可行。台灣銅纜與連接器廠的觀察重點,是 CPC 在 400G 世代能拿下多少機櫃內鏈路。另一個細節是,銅偏好 PAM6、光學偏好 PAM4,gearbox SerDes 的設計會因此分岔。

  • NPO-HDI 與 CPO-AP 的間距落在載板與先進封裝的領域。0.3–0.5 mm 的 HDI 與 30–50 µm 的 µbump,分屬 HDI 板與先進封裝製程,這兩塊台灣都有完整產業。命名統一後,供應鏈能更早對準該做哪一格。

  • 可靠度門檻會變成驗證生意。SROI 打算建立分級的可靠度框架:CPO 借用 AEC 標準(投影片沒有展開;附錄把 AEC 和 Telcordia、JEDEC 並列為驗證標準,STT 推測是指車用電子協會 Automotive Electronics Council 的規範,和成本那項的主動式電纜 AEC 不同),可插拔 scale-up 則另訂新基準。對做光模組代工與測試的廠商來說,FIT 與 link flap 的驗證能力,會和產能一樣重要。

延伸閱讀:OIF 替 AI 互連畫了張官方地圖 整理了 OIF 端的能效需求,2026 OCP APAC Summit|SemiAnalysis|Scale Up Sophistry 則從成本角度討論銅與光的分界。

8. 總結

這場演講沒有發表任何產品,但它交出一張 scale-up 光學的成績單,而且是用需求端的標準打分。結果很清楚:功耗這一科已經及格,可插拔的可靠度差 25–50 倍,成本差約 10 倍。

這改變了該看的重點。過去兩年業界在比 pJ/bit,接下來兩年要比的是 FIT 和 $/Gbit。在這兩項追上之前,光學進 scale-up 的理由會是「銅到不了」,而不是「光比較好」。也就是說,第一波需求在 3 公尺以外的跨機櫃 pod,而機櫃內的銅要等到 400G/lane 才真正被逼退。

功耗不再是 scale-up 光學的瓶頸,可靠度與成本才是;在這兩項追上前,光只會出現在銅到不了的地方。

本文僅供技術與產業趨勢分析,不構成任何投資建議。

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