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拆解 Open CPX 1.0:CPO 終於有了一顆標準插座,尺寸、力值、公差全部攤開

2小时前
讀畢需時 17 分鐘

2026 年 9 月 16 日,Open CPX MSA 正式通過 Specification 1.0。這份 78 頁的文件做了一件過去十年 CPO 一直沒做到的事:把「光引擎怎麼插上主機板」這件事,從各家自有設計變成一張所有人都能照著開模的圖紙

三個數字先記住:

  • Type-1 連接器 200 支針(8 排 × 25 位)、Type-2 300 支針(12 排 × 25 位),兩者都要在 53.125 GHz 下把插入損耗壓在 -1.05 dB / -0.7 dB 以內。

  • 配合後容差 x/y ±30 µm、z ±125 µm,但捕捉範圍(capture range)只要 0.30 mm / 0.35 mm——這是決定「工人能不能徒手插上去」的關鍵。

  • Type-1 模組灘頭寬 MAX 17.0 mm、模組節距 MAX 18.0 mm、單顆最大供電 115.65 W。ASIC 每一邊能塞幾顆光引擎,這三個數字就算得出來。

真正的重點是:Open CPX 沒有規定光引擎裡面長什麼樣。它只規定了「介面」。這代表 CPO 的競爭從今天起,正式從系統整合能力,轉移到誰能把光引擎做得又便宜又可靠

1. CPO 卡了十年,卡的從來不是光

CPO(Co-Packaged Optics,共封裝光學)的技術邏輯十年前就成立:把光引擎搬到 ASIC 旁邊,電訊號少走十幾公分的 PCB,功耗省一半、通道損耗省一大截。道理沒人反對。

但它一直沒紅,原因不在光,在沒有人敢綁死

可插拔光模組(QSFP-DD、OSFP)為什麼贏了二十年?因為它有 MSA。任何一家交換器廠商在面板上開一個籠子,全世界十幾家模組廠都能供貨;模組壞了,現場工程師拔下來換一顆就好。CPO 的問題是:光引擎焊死在封裝基板旁邊,一旦壞了整塊板報廢,而且每一家的接腳定義都不一樣。

於是系統廠面對的是一個死結:想導入 CPO,就得綁定單一光引擎供應商;不想綁定,就沒有第二來源。這不是技術問題,是商業模型問題。

Open CPX 1.0 就是來解這個結的。它的做法很聰明——不做焊死的 CPO,做「可插拔的 CPO」:在封裝基板(或近封裝的主機板)上焊一顆插座(socket),光模組帶著連接器(connector)插上去。焊死的是那顆 20 塊錢的插座,不是那顆幾百塊美金的光引擎。

這條路線 Lightmatter 的 Bijan Nowroozi 在今年 OCP APAC 上就先講白了,當時他說 Q4 要交規格——現在交了,而且他本人就在這份 spec 的投票名單裡。相關脈絡可參考 2026 OCP APAC Summit | Lightmatter | Bijan Nowroozi | 一半的算力在等網路:CPO 從專有走向開放,Q4 就要交規格


Figure 3-1:Type-1 CPX 系統實例——一顆 100 Tbps 交換 ASIC,每邊四顆 CPX 插座,兩邊插光模組、兩邊插銅纜,同一顆插座通吃兩種介質
Figure 3-1:Type-1 CPX 系統實例——一顆 100 Tbps 交換 ASIC,每邊四顆 CPX 插座,兩邊插光模組、兩邊插銅纜,同一顆插座通吃兩種介質

這張圖藏著 Open CPX 最被低估的一手:同一顆 Type-1 RF 插座,既能插光模組,也能插銅纜連接器。系統廠可以先用銅纜出貨,等光引擎良率上來再換成光——不用改板、不用改料號。這是給採購部門的保險,不是給工程師的。

2. 兩種插座、四種模組:先把分類學搞清楚

規格書開宗明義定義兩種插座型態,差別只有一個:RF 與管理供電(MP)的接腳場,要不要分開。


Type-1

Type-2

插座構成

RF 插座 + MP 插座(兩顆,可分屬不同安裝平面)

RF/MP 合一(單顆,單一板面)

最大通道數

32 ch(64 條差動 lane)

36 ch(72 條差動 lane)

頻寬

6.4 Tbps

7.2 Tbps

RF 接腳

8 排 × 25 位 = 200

12 排 × 25 位 = 300(RF+MP 共用)

典型場景

RF 插座焊在 ASIC 封裝基板、MP 插座焊在主機板

整組焊在同一塊 PCB(近封裝光學)

Type-1 是為真 CPO 設計的。 它允許把高速的 RF 插座焊在 ASIC 的封裝基板上(電路徑最短),而把餵電、餵管理訊號的 MP 插座焊在下面那塊主機板——兩個平面差 3±0.5 mm。這種「跨兩個平面插同一顆模組」的設計,是 Type-1 所有機械公差複雜度的來源。

Type-2 是為 NPO(Near-Package Optics,近封裝光學)設計的。 全部焊在同一塊板上,簡單、便宜、公差好做,代價是電路徑長一點。

模組端則分成 ELM(External Laser Module,外部雷射模組) 與 ILM(Internal Laser Module,內建雷射模組),交叉出四種:Type-1-ELM、Type-2-ELM、Type-1-ILM、Type-2-ILM。相容矩陣很單純——Type-1 插座只吃 Type-1 模組,Type-2 插座只吃 Type-2 模組,ELM/ILM 則可互換。

模組標籤也被規定死了:CPX-T1E-{Nch}-{xxx}(Type-1-ELM)、CPX-T2I-{Nch}-{xxx}(Type-2-ILM)以此類推,{Nch} 直接寫通道數(16、18、32、36)。降規模組(depopulated)是合法的,只要從 pin map 的第 1 通道開始依序填,並且在 CMIS 裡如實申報。這條規則等於預先開了一條低成本產品線的路。

3. Type-1 RF 連接器:200 支針擠在 16.5 × 14.7 mm 裡

這是整份規格的心臟,也是本文的重點。

接腳排列

Type-1 RF 插座與連接器各有 8 排(Row A–H)× 25 位(Column 1–25)= 200 個接點。排列邏輯是「差動對 + 每對之間夾地」:一排是 G / p / n / G / p / n / ... / G,25 個位置剛好切成 8 對差動 + 9 個地。規格還允許廠商在排與排之間插入額外的地接點,用來做阻抗回流路徑與串音隔離。

算總帳:8 排 × 8 對 = 64 條差動 lane(32 條 TX + 32 條 RX),正好對上 32 通道。分配方式是上下對稱切開——Row A–D 全給 RX(模組輸出到 host),Row E–H 全給 TX(host 輸入到模組)。這種「收發分排」本身就是一種串音設計:最吵的 TX 與最敏感的 RX,中間隔了整整四排的地與距離。

焊墊尺寸

  • 接點焊墊直徑 Ø0.25 mm,這是整份規格裡最小的機械特徵。

  • 排間距(y 方向)1.50 mm,三段等距。

  • 位間距(x 方向)非等距:1.83 / 1.77 / 1.83 / 0.89 mm 循環——這不是失誤,是為了讓差動對內兩根針靠得夠近(強耦合),對與對之間拉得夠開(弱串音)。

  • 插座側額外有自對準與保持結構的焊接腳,Detail B 顯示的尺寸為 1.90 / 2.10 / 3.20 mm 級距,高度 1.20 / 2.20 mm。

外框與禁置區(keep-out)

這組數字是 layout 工程師真正要的:

項目

插座側(焊在主機板/基板)

連接器側(焊在模組基板)

RF 外框

16.50 × 14.70 mm

18.20 × 14.60 mm

MP 外框

6.60 × 13.40 mm(內部 11.4)

10.50 × 15.60 mm(內部 14.00)

RF + MP 總跨距

28.63 mm

31.55 mm

RF 中心到 MP 中心

7.65 + 8.65 + 8.65 分段標註

9.25 + 9.25(RF 半寬)+ 7.05

定位基準

RF 接腳場中心 + 三個圓形 fiducial(Ø0.5 / Ø0.25)

同左,且必須在成品模組底面可見

注意連接器側比插座側大(31.55 vs 28.63 mm)。這是插入式連接器的常態——公端外殼要包住母端。做模組基板設計時,禁置區要抓連接器那組數字。

三個 fiducial 的規定值得注意:spec 說圖上位置只是「informative example」,廠商可以自己挑位置,但必須能唯一確定 RF 接腳場中心,而且必須在組裝完成的模組底面清晰可見。這是為了讓 pick-and-place 與 AOI 有得對——一顆插座對位錯 100 µm,53 GHz 的通道就開始掉分。

Figure 5-18:Type-1 RF 連接器(左)、插座(中)與配合後的連接器/插座對(右),8 排 × 25 位的接點陣列清晰可見
Figure 5-18:Type-1 RF 連接器(左)、插座(中)與配合後的連接器/插座對(右),8 排 × 25 位的接點陣列清晰可見

高頻性能:-1.05 dB 是硬門檻

參數(≤53.125 GHz,92.5 Ω)

Type-1 上限

插入損耗 Insertion Loss

-1.05 dB

回波損耗 Return Loss

-15 dB

近端串音 NEXT

-60 dB

遠端串音 FEXT

-40 dB

53.125 GHz 是 106.25 GBd PAM4(212.5 Gbps/lane)的 Nyquist 頻率。一顆連接器吃掉 1.05 dB,聽起來不多,但整條模組內通道的預算只有 3 dB(後面第 7 節會拆),這一顆就吃掉三分之一。

這也解釋了為什麼阻抗訂在 92.5 Ω 差動而不是業界慣用的 100 Ω——在這種高密度、金屬包覆的接點陣列裡,要同時滿足密度與阻抗,92.5 Ω 是妥協點。整份 spec 從連接器、TX/RX 終端到 host 端終端,全部統一在 92.5 Ω。

公差:真正的魔鬼

這組數字決定了這個介面能不能被真人組裝:

配合誤差(Mated Error)

x 方向

±30 µm

y 方向

±30 µm

z 方向(堆疊高度)

±125 µm

捕捉範圍(Capture Range)

---

---

x 方向

0.30 mm

y 方向

0.35 mm

繞 x 軸旋轉

3.0°

繞 y 軸旋轉

2.0°

繞 z 軸旋轉

0.40°

要把這兩組數字分開讀。「捕捉範圍」是插進去之前可以歪多少,「配合誤差」是插進去之後還剩多少偏差。 0.30 mm 的捕捉範圍搭配 ±30 µm 的最終精度,意思是這顆連接器必須靠自身的斜面與導柱,把十倍的初始誤差自動收斂掉——spec 用詞是「self-alignment」與「self-centering」,並明文要求:粗對準 → 接點接觸前完成精對準 → 中度偏移不得損傷接點 → 可重複插拔

力值:60 N 插入、300 N 上限

項目

規格

RF 插入力

≤ 60 N

RF 拔出力

≤ 35 N

建議保持力(系統使用)

≥ 30 N

z 方向最大施力

≤ 300 N

配合後持續拉力耐受(x)

≥ 11 N

配合後持續拉力耐受(y)

≥ 25 N

最關鍵的一句話是:「不需要任何外部保持機構就能讓插座與連接器維持結合」(No external retention forces shall be needed)。這跟可插拔光模組完全不同——OSFP 靠籠子和卡榫,Open CPX 靠連接器本身的摩擦力就要撐住。建議值 30 N 保持力是給系統廠的保險,不是必要條件。

300 N 的 z 方向上限則是給散熱設計的紅線:冷板壓在模組上蓋的夾持力,不能超過這個數。

焊接方式規定為低溫焊或無鉛焊,並允許額外用環氧樹脂或焊料做黏著補強,保護焊點在運作中不被熱應力扯壞。

4. MP 連接器:14 支針要餵 115 W,還要自己吸掉 0.5 mm 的誤差

Type-1 的第二顆連接器——MP(Management & Power,管理與供電)——是整份規格裡最精巧的設計。

接腳定義:14 支針,兩排

Pin

訊號

說明

X1 / X7

GND

每支最大 5 A

Y1 / Y7

Vdc(+12 V)

每支最大 5 A,單模組總計 ≤ 9.5 A

Y4

Vcc(+3.3 V)

最大 0.5 A,供模組內微控制器

X6 / Y6

CMIS_SCL / CMIS_SDA

主管理介面(I²C,LVCMOS I/O,開汲極 + host 端上拉)

X2 / Y2

ELS_SCL / ELS_SDA

外部雷射源的第二條 TWI

X3 / Y3

ELS_PrsL / ELS_IntL

外部雷射在位/中斷

X4

ResetL

CPX 與 ELS 重置

X5

ModPrsL/LPModeL

三階邏輯(在位偵測 + 低功耗模式合併在一支針上)

Y5

IntL

CPX 中斷輸出

兩支 Vdc × 5 A + 一支 Vcc × 0.5 A,在標稱電壓下單顆 Type-1 模組最大供電 115.65 W

X5 那支 ModPrsL/LPModeL 三階針是省接腳的巧思:用三段電壓區間,把「模組在不在」與「要不要進低功耗」兩個功能壓進一支針。在只有 14 支針的預算下,這種設計不是炫技,是必要。

力值:5 N,比 RF 小 12 倍

項目

規格

MP 插入力

≤ 5 N

MP 拔出力

≥ 0.5 N,且 ≤ 插入力

Type-1 CPX 總插入力(RF + MP)

≤ 65 N

Type-1 CPX 總拔出力

≤ 36 N

60 N(RF)+ 5 N(MP)= 65 N,數字剛好對上。MP 連接器刻意做得極軟,因為它不能跟 RF 連接器搶定位權。

浮動量:這才是 MP 存在的真正理由

配合誤差

反作用力上限

x 方向

±0.6 mm

≤ 5.3 N

y 方向

±0.6 mm

≤ 12.5 N

z 方向

±0.5 mm

無反作用力、無硬止點

繞 y 軸傾斜

±2°

繞 x 軸傾斜

±0.5°

繞 z 軸旋轉

±5°

對照 RF 連接器的 ±30 µm,MP 的 ±0.6 mm 是二十倍。這不是精度不夠,是刻意的

規格寫得非常清楚:「配合後的堆疊高度(z)公差由 RF 連接器/插座提供硬止點,MP 連接器不得提供硬止點。」 也就是說,整組 Type-1 介面的定位權,100% 交給 RF 連接器;MP 連接器的任務是當一個彈簧,把所有累積誤差吃掉

累積誤差怎麼來的?規格書給了一個很具體的例子:

  • 模組基板上,RF 與 MP 連接器各自的貼裝誤差為 ±50 µm

  • 兩者之間的相對位置誤差因此最大 ±100 µm(x、y 各自)

  • 主機板側的 RF 插座與 MP 插座之間,同樣有相對誤差,上限規定為 ±500 µm

  • 最壞情況:RF 對準之後,MP 連接器與 MP 插座之間可能差到 200 µm 以上,全部要由 MP 的浮動量吸收

Figure 5-20/5-21:Type-1 MP 插座與連接器的配合介面剖視圖,可見訊號接點(約 2.1 mm)與電源接點(約 3.7 mm)兩種不同截面的端子設計
Figure 5-20/5-21:Type-1 MP 插座與連接器的配合介面剖視圖,可見訊號接點(約 2.1 mm)與電源接點(約 3.7 mm)兩種不同截面的端子設計
Figure 5-20/5-21:Type-1 MP 插座與連接器的配合介面剖視圖,可見訊號接點(約 2.1 mm)與電源接點(約 3.7 mm)兩種不同截面的端子設計
Figure 5-20/5-21:Type-1 MP 插座與連接器的配合介面剖視圖,可見訊號接點(約 2.1 mm)與電源接點(約 3.7 mm)兩種不同截面的端子設計

從剖視圖可以看到 MP 連接器內部用了兩種截面的端子:較窄的訊號接點與較寬的電源接點(圖上標註分別約 2.1 mm 與 3.7 mm 級距)。每支針要過 5 A,接觸電阻與溫升是硬指標,電源針必須加大——這是把 115 W 塞進 14 支針的代價。

兩種堆疊高度

MP 插座有兩個版本:10 mm 與 13 mm 堆疊高度

  • RF 與 MP 焊在同一平面(近封裝場景)→ 用 10 mm 版

  • MP 焊在比 RF 低 3±0.5 mm 的平面(真 CPO,RF 在封裝基板上)→ 用 13 mm 版

關鍵是:模組端的 MP 連接器永遠是同一顆,不管插進哪種系統。 系統廠用不同高度的插座來吸收平面差,模組廠只需要備一種料。這條規則直接決定了模組廠的 BOM 複雜度——寫得很有誠意。

5. Type-2:300 支針、一塊板、-0.7 dB

Type-2 把 RF 與 MP 合併成單一連接器,代價與好處都很直接。

項目

Type-2 規格

接腳陣列

12 排(Row A–L)× 25 位 = 300 接點

插座外框

32.00 × 15.95 mm

連接器外框

32.00 × 15.95 mm(對稱,中心 15.75 + 15.75)

焊墊直徑

Ø0.25 mm

排間距

1.50 mm × 4 段

位間距

2.26 / 2.34 / 2.26 / 2.34 / 2.26 / 1.67 mm

插入損耗

-0.7 dB(優於 Type-1 的 -1.05 dB)

回波損耗

-15 dB

NEXT / FEXT

-60 dB / -45 dB(FEXT 優於 Type-1 5 dB)

Type-2 的高頻性能反而比 Type-1 好——插入損耗少 0.35 dB、FEXT 好 5 dB。原因不難理解:單一連接器、單一平面、不需要為跨平面浮動留機構餘裕,訊號路徑可以做得更短更乾淨。

公差也寬鬆得多:

項目

Type-2

對照 Type-1

配合誤差 x/y

±30 µm

相同

配合誤差 z

±125 µm

相同

捕捉範圍 x

0.8 mm

0.30 mm

捕捉範圍 y

0.9 mm

0.35 mm

繞 x 軸旋轉

8.0°

3.0°

繞 y 軸旋轉

5.5°

2.0°

繞 z 軸旋轉

0.5°

0.40°

插入力

≤ 55 N

≤ 60 N(RF)/ ≤ 65 N(總)

拔出力

≤ 32 N

≤ 35 N(RF)/ ≤ 36 N(總)

建議保持力

≥ 30 N

≥ 30 N

z 方向最大施力

≤ 300 N

≤ 300 N

捕捉範圍大了 2.6 倍、旋轉容許度大了 2.7 倍——Type-2 是明顯更好裝、更好修的那一個

接腳分配才是 Type-2 真正的巧思。300 個接點裡:

  • Row A 整排給電源:14 支 Vdc(每支 0.7 A,合計 9.8 A)+ 2 支 Vcc(每支 0.7 A)+ 地,標稱電壓下最大供電 122.22 W

  • Row B 整排給管理與保留:CMIS_SCL/SDA、ELS_SCL/SDA、ELS_PrsL、ELS_IntL、ResetL、IntL、ModPrsL/LPModeL,外加三支廠商自訂針(PROP1–3,host 端不得連接)

  • Row C–G 給 RX(36 條)、Row H–L 給 TX(36 條),其中 C 排與 H 排混了保留針,只放 4 對

也就是說,Type-1 用兩顆連接器解決的事,Type-2 用「犧牲兩排接腳」解決。這是拿密度換簡單,而且換得很划算。

這裡有個值得追蹤的細節:規格特別註明,保留接腳(RES,Reserved)的擺放位置是刻意安排的,總共 18 支,未來改版可以拿來支援到 155.82 W 的模組。也就是說,Open CPX 已經預留了下一代功耗成長的空間——這句話幾乎等於在說「我們知道 36 通道不會是終點」。


Figure 5-22:Type-2 連接器(左)、插座(中)與配合後的對(右),12 排 × 25 位 RF/MP 合一接腳場
Figure 5-22:Type-2 連接器(左)、插座(中)與配合後的對(右),12 排 × 25 位 RF/MP 合一接腳場

6. 模組外框:17 mm 灘頭、18 mm 節距,決定 ASIC 一邊能塞幾顆

連接器定義了「怎麼插」,模組外框定義了「能塞幾顆」。這組尺寸是系統架構師最先要看的。

尺寸(mm)

Type-1-ELM

Type-2-ELM

Type-1-ILM

Type-2-ILM

模組寬度(x,灘頭)

MAX 17.0

MAX 17.0

MAX 22.0

MAX 22.0

模組長度(y)

MIN 36.0 / MAX 50.0

MIN 36.0 / MAX 50.0

MIN 50.0 / MAX 75.0

MIN 50.0 / MAX 75.0

模組高度(z)

MAX 10.0

MAX 10.0

MAX 10.0(前 60 mm)→ MAX 13.0

MAX 10.0 → MAX 13.0

堆疊高度

10.0 ±0.1(MP 另有 13.0 ±0.5)

7.0 ±0.1

10.0 ±0.1

7.0 ±0.1

冷板接觸長度

MIN 36.0

MIN 36.0

Y_CP = 60.0

Y_CP = 60.0

光纖出線區(z 方向)

MAX 10.0

MAX 10.0

MAX 13.0

MAX 13.0

光纖出線區(x 方向,單側)

MAX 6.5

MAX 6.5

MAX 9.5

MAX 9.5

支撐腳

5.0 ±0.1(@36.0 ±0.1 處)

5.0 ±0.1

5.0 ±0.1

模組節距 MAX 18.0 mm。 這是最重要的單一數字。它的意思是:相鄰兩顆 Type-1 模組的中心距不超過 18 mm,所以模組寬度上限訂在 17 mm——留 1 mm 給機構與組裝餘隙。

拿這個數字去算:一顆 ASIC 的一條邊如果有 72 mm 可用,就是 4 顆模組 × 32 通道 × 212.5 Gbps = 27.2 Tbps。四條邊全用滿,就是規格書 Figure 3-1 那個 100 Tbps 交換機的來源。Open CPX 事實上定義了 CPO 世代的頻寬密度上限。

ILM 比 ELM 大一號(寬 22 mm vs 17 mm、長 50–75 mm vs 36–50 mm),因為雷射要放進模組裡,需要空間也需要散熱。ILM 還多了一個「前 60 mm 高度限 10 mm、之後可長到 13 mm」的階梯設計——冷板只壓前面那 60 mm,後面隆起的部分留給雷射與驅動電路。

模組上蓋的規定也寫死了:鍍鎳銅、平坦度 0.075 mm 以內、表面粗糙度 Ra 0.8 µm 以內,且必須覆蓋 90% 面積(剩下 10% 可放夾具或螺絲,但不得凸出蓋面)。這是液冷冷板直接壓上去的先決條件。

散熱條件本身是這樣訂的:

  • 冷板 + 導熱介面材料(TIM)的等效熱傳係數 ≥ 11,000 W/m²·K(等效熱阻 ≤ 0.91 K·cm²/W)

  • 冷卻液入口溫度 52 °C

  • 主機基板溫度 85 °C

  • 上述條件適用於 40 W 以下的模組,更高功耗要用更強的冷板

52 °C 進水溫度是資料中心溫水液冷的典型值,85 °C 基板溫度則是 ASIC 旁邊的真實環境。這兩個數字擺在一起,等於明說:CPO 模組必須在「被 ASIC 烤著、又只有溫水可用」的條件下工作。

至於光纖,規格沒有規定接頭型號,只規定了出線區域應力釋放

測試項目

要求

依據

纜線保持

0.5 kg / 1 分鐘

GR-468-CORE 3.3.1.3.3

側拉

0.25 kg,90°,距殼體 22–28 cm

GR-468-CORE 3.3.1.3.2

扭轉

0.5 kg,10 次循環,距殼體 3 cm

GR-468-CORE 3.3.1.3.1

直拉

2.2 N / 每束光纖

GR-1435-CORE 4.6.2.6.4

訊號側接頭則開放給應用選擇,規格書列了 MPO-12/16、MMC-12/16/24、SN-MT-12/16/24、MXC-16,並建議模組端用公頭,這樣可以直接插同樣的母頭跳線去接其他可插拔形式。可拆式光纖介面的良率問題,我們在 2026 OCP APAC Summit | SENKO | Chengting Chen | 可拆式光纖介面:CPO 能不能量產,卡在那 0.15 dB 有完整拆解。

ELM 專用的外部雷射光纖數則直接列表:

通道數

16

18

32

36

ELS 光纖數

≤ 4

≤ 6

≤ 8

≤ 12

分光比(每根雷射光纖對 TX lane)

1 → ≥4

1 → ≥3

1 → ≥4

1 → ≥3

一根雷射光纖要餵 3–4 條 TX lane,代表外部雷射源的單埠輸出功率與分光損耗,是 ELM 方案的隱形瓶頸

7. 電氣預算:15 dB 的外線,3 dB 的內線

Open CPX 沒有自己發明高速電氣規格,而是掛在 OIF CEI-224G-LINEAR-PAM4、OIF 224G-RTLR、IEEE 802.3dj C2M 上。但它做了一個關鍵的偏離(deviation)

電通道 Nyquist 損耗從 22 dB 降到 18 dB(Die-to-Die),對應 SerDes 凸塊到 CPX 插座下方的 15 dB(Die-to-Socket)電損耗預算

這個 15 dB 是全域適用的——不管你是 CPO 還是 NPO,host 端的預算就是 15 dB。同時,模組內部的總通道損耗被壓在 3 dB 以內,其中「配合後的連接器 + 插座」佔 < 1 dB、「連接器到模組晶片」佔 < 2 dB

Figure 9-1:損耗測試點定義——Die-to-Socket < 15 dB、Die-to-Die < 18 dB,模組端總通道 < 3 dB(連接器+插座 < 1 dB、連接器到晶片 < 2 dB)
Figure 9-1:損耗測試點定義——Die-to-Socket < 15 dB、Die-to-Die < 18 dB,模組端總通道 < 3 dB(連接器+插座 < 1 dB、連接器到晶片 < 2 dB)

把這張圖跟第 3 節的 -1.05 dB 放在一起看,會發現一件事:Type-1 連接器的 -1.05 dB 規格,已經超出模組內「連接器+插座 < 1 dB」的分配。這不是矛盾——前者是 53.125 GHz 單點上限,後者是通道等效預算,測法不同。但它明確告訴模組設計者:連接器幾乎把內線預算用光了,剩下 2 dB 要走完基板到光引擎晶片的全部路徑。

其他幾個工程師會直接用到的數字:

  • 差動阻抗全線 92.5 Ω(TX 輸入、RX 輸出、host 端終端一致)

  • 單端電壓範圍 [-50 mV, +960 mV](共模電壓隨差動擺幅變動,規格附圖給了完整區間)

  • TX squelch 門檻 50 mV(差動峰對峰,hit ratio 1×10⁻⁴),112G 與 224G 同值

  • RX squelch 預設啟動,可經 TWI 關閉

  • 模組可做 AC 耦合也可不做,不做的話就必須自己扛共模電壓範圍

供電與管理端:

項目

規格

Vdc

12 V,範圍 10.8–13.2 V(含漣波與壓降)

Vcc

3.3 V,範圍 3.135–3.465 V

電源模式

低功耗 / 高功耗兩段,模組一律申報 Power Class 8

低功耗模式

≤ 5 W(僅 3.3 V),Type-1 Icc ≤ 0.5 A、Type-2 ≤ 1.4 A

Power Class 8 上限

P_8 ≤ 134.2 W(12 V 側 130 W、3.3 V 側 5 W)

穩態電流上限

Type-1 9.5 A、Type-2 9.8 A(12 V)

突波時間

T_ip ≤ 50 µs、T_init ≤ 500 ms、T_hplp ≤ 200 µs

電壓變化率耐受

175 mV/ms,期間不得掉封包或 TWI 出錯

管理介面

CMIS 5.3,I²C 位址 A0h不支援 ModSel

雜訊

host 在 Vcc 上 ≤ 25 mV RMS、Vdc 上 ≤ 90 mV RMS;模組 PSNR 耐受 240 mV p-p

兩個值得留意的點:

第一,Power Class 8 的 134.2 W 上限,高於接腳實際能供的 115.65 W(Type-1)與 122.22 W(Type-2)。 這個落差意味著:高功耗模組的實際上限,會先被接腳電流卡住,而不是被功率分級卡住。這正是 Type-2 預留 18 支 RES 針、指向 155.82 W 的原因。

第二,不支援 ModSel。 這代表 host 必須為每顆模組做 point-to-point I²C,或者上 I²C switch。一顆 ASIC 邊上插 16 顆模組,就是 16 條獨立 I²C 或一整組 switch——這是系統廠的隱形成本,也是規格書已經預告要往 I3C 走的原因。

8. 誰在桌上,和這件事的真正意義

Promotor 名單只有六家:Ciena、Coherent、Marvell、Molex、Samtec、Terahop。編輯是 Ciena 的 Peter Winzer,主席 Ciena 的 Ian Alderdice,共同主席分別來自 Coherent 與 Terahop。

這個組合本身就是訊息:兩家連接器巨頭(Molex、Samtec)+ 兩家光元件巨頭(Coherent、Ciena)+ 一家 ASIC/SerDes 巨頭(Marvell)。連接器廠出現在 Promotor 層級,說明這份規格從第一天就是為了「開模量產」而寫的,不是學術路線圖。

投票名單則長得多,橫跨:

  • 系統/雲端端:Dell、HPE、Ruijie、Alpha Networks

  • 晶片/SerDes:Intel、Qualcomm、Credo、Semtech、Astera Labs、Marvell

  • 光元件/模組:Applied Optoelectronics、Lumentum、Source Photonics、O-Net、ColorChip、Enablence、Accton、TFC

  • 連接器/機構:Amphenol、TE Connectivity、LOTES、Foxconn Interconnect、Hakusan

  • CPO 新創:Lightmatter、Avicena、Lyntera、Nexthop、PhotonicX AI、Upscale AI

  • 測試:Multilane、Viavi、Wilder Technologies

測試廠在名單裡,是這份規格最務實的一點。 Multilane、Viavi、Wilder 進場,意味著合規測試治具會跟著出來——這正是可插拔光模組生態當年能滾起來的關鍵。CPO 過去卡在「沒人能獨立驗證別人家的光引擎」,這個環節現在有人接了。

台灣供應鏈的位置也很清楚:Accton(智邦)、Alpha Networks(明泰)、Foxconn Interconnect、LOTES(嘉澤)、AOI 台灣廠都在名單上。嘉澤與 Foxconn 在連接器這一段,是這份規格最直接的受益者——當介面被標準化,訂單就從「設計案」變成「料號」。

總結

Open CPX 1.0 真正的價值,不在於它定義了 6.4 Tbps 或 7.2 Tbps,而在於它把 CPO 最難的那件事——機械介面——變成了公共財。

過去要做 CPO,系統廠得跟光引擎廠一起從機構設計開始共同開發,一套設計綁一個客戶。現在,插座的外框是 16.50 × 14.70 mm,接點是 Ø0.25 mm、間距 1.50 mm,插入力 60 N,公差 ±30 µm,堆疊高度 10 mm 或 13 mm——這些數字寫在紙上,誰都能照著做。

三件事值得往下追蹤:

  1. 開模時程。 Molex 與 Samtec 在 Promotor 層級,STEP 與 DXF 檔已隨規格釋出。第一批符合規格的插座樣品什麼時候出貨,是 Open CPX 從紙面變成供應鏈的第一個觀察點。

  2. Type-1 還是 Type-2 會先跑出來。 從公差看,Type-2 好裝太多(捕捉範圍大 2.6 倍)、高頻性能還更好(-0.7 dB vs -1.05 dB)。真 CPO 的 Type-1 技術上更誘人,但 NPO 導向的 Type-2 更可能先量產。這場 CPO vs NPO 的路線之爭,Open CPX 沒有選邊,它兩邊都定義了——而市場通常會先選那個好做的。

  3. 那 18 支保留接腳。 Type-2 預留到 155.82 W,代表 MSA 內部已經在看下一代。當 212.5 Gbps/lane 走到 425 Gbps/lane,這份規格會不會保留同一組機械尺寸?如果會,今天開的模就是十年的生意;如果不會,那現在的每一份投資都要重算。

CPO 過去十年被叫了太多次狼來了。這次不一樣的地方在於:狼有沒有來不重要,重要的是圍欄的尺寸終於有人畫出來了。

參考資料

  • Open CPX MSA, Specification for Co-packaged and Near-Package Connector and Optics Module, Rev 1.0, 2026 September 16. Editor: Peter Winzer (Ciena). 來源:OpenCPXMSA.org

  • OIF Common Management Interface Specification (CMIS) 5.3

  • OIF CEI-224G-LINEAR-PAM4(開發中,草案 OIF2024.522.05)

  • IEEE Std 802.3dj Annex 176D / Clause 180

  • Telcordia GR-468-CORE Issue 2 / GR-1435-CORE Issue 3

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