英伟达 Spectrum-6 CPO 交换机已经量产。这套方案拿掉了光模块里独立的 DSP 信号芯片,直接用交换芯片驱动光引擎,整机功耗直接降 70%,光损耗也从 22dB 压缩到 4dB。
好处很亮眼,但有一个绕不开的量产难题 —— 良率。
行业里有一组很经典的测算(属于理想理论模型,没算上提前筛选、冗余通道这些工程优化):
一块基板上集成 32 个光引擎,如果单个光引擎良率 99%,拼在一起整机良率只剩 72.5%;如果单个良率掉到 95%,整机良率甚至不到 19%。
和传统可插拔模块不一样:CPO 的硅光光引擎是直接焊在基板上的。传统模块坏了,单独换掉就行;CPO 一旦某个通道光路出问题,严重时整块基板直接报废,损失大得多。
这一下,过去用了很多年的测试办法不好用了。
以前做普通光模块,自带 DSP 芯片可以修复信号,后端拿仪器测眼图、测灵敏度,不合格单独挑出来,流程简单成熟。
CPO 去掉 DSP 之后,光引擎没有自我修复信号的能力。测试信号要从交换芯片一路穿过电链路、硅光调制器才能出来,链路变长、干扰变多,老一套测试方法基本失效。
更关键一点:测试只能查出坏品,没法修好已经焊好的基板。
耦合的时候一点点固化漂移、胶厚不均匀,放在普通模块上,顶多插损高一点,可以降级用;放到 CPO 里面,这些微小偏差,最后都会变成整机故障,而且返修代价极高。
现在行业普遍的思路:把测试往前挪,在晶圆阶段就先筛掉芯片本身的先天缺陷。
但晶圆测试只能挑芯片原生的毛病,装配耦合时产生的光路偏移,晶圆测试是查不出来的。
提前测试,只是更早把坏品挑出来,没法从根源减少坏品。
多通道并行耦合生产时,换物料、温湿度变化、换夹具调试,都容易产生一类 “亚健康产品”:单独测各项指标看着合格,拼到整机里才出问题。等到发现的时候,损失已经造成。
说白了:CPO 想要把良率做上去,只靠后端加测试仪器远远不够,核心是在耦合这一步,就把每一条光路的一致性稳住。
来勒光电全自动双透镜耦合设备,解决的就是这个痛点。
设备把自动取料、自动耦合,自动点胶、自动UV、数据记录,全部集成在一套闭环流程里。
耦合效率<2min,重复定位精度±0.05μm,耦合重复性<2%,兼顾双透镜耦合和单透镜耦合,兼顾功率反馈和PD光电流反馈。
这些参数不只是纸面指标,核心作用是把固化漂移、通道之间的光路差异,控制在 CPO 整机能接受的范围里,尽量避免 “亚健康器件” 流到后端组装。
这款设备已经在 800G/1.6T光模块产线批量落地,客户包含光迅、度亘、索尔思等头部厂商,设备月产能300台,交付周期缩短至6–8周,同时团队也在研发适配下一代 CPO 的高精度共晶贴片设备。
(补充说明:稳定的耦合工艺是 CPO 量产的必要条件,整机良率同时还受芯片、封装、散热、系统测试等多重因素影响。)
CPO 去掉 DSP,改变的不只是测试方式。
它真正带来的趋势是:良率管控重心,不再是封装完之后再筛选次品,而是在耦合做光路的那一刻,就把质量锁死。谁能把多通道光路一致性做稳,谁就抓住了 CPO 量产里成本最高、最关键的一环。