英伟达携手台积电，共封装光学交换机正式出货，为百万GPU集群铺路

为了打破限制超大规模AI数据中心发展的功耗与信号完整性瓶颈，英伟达采取了决定性的一步。2026年6月初，该公司正式确认已开始向特定合作伙伴交付其与台积电（TSMC）合作开发并制造的下一代Spectrum-X CPO（共封装光学）交换机 。这些交换机基于台积电的紧凑型通用光子引擎（COUPE） 硅光子平台，该技术能将光学引擎和交换芯片共同封装在单一模块中，从而大幅提升能效和带宽密度。

深度合作：英伟达MRM遇上台积电COUPE

此次合作的核心在于深度的技术协同。英伟达设计了一款微环调制器（Micro Ring Modulator, MRM） 硅光子引擎，这项突破重新定义了光学互联的密度上限 。制造MRM的规模化挑战一直在于如何保持精确的制造控制、缓解热敏感性，并确保一致的高速调制性能。通过与台积电的先进工艺工程合作，英伟达解决了这些大规模生产中的难题 。

台积电提供了名为COUPE（紧凑型通用光子引擎）的基础封装平台。该平台集成了65纳米电子集成电路（EIC）和光子集成电路（PIC），并采用了台积电最先进的封装技术：用于3D堆叠的SoIC-X混合键合以及基于中介层的CoWoS（晶圆基底芯片封装） 技术 。其成果是全球首个3D堆叠的硅光子引擎，它直接与Spectrum-X交换机专用集成电路（ASIC）并排放置在单一封装内 。

台积电已于2026年4月开始大规模量产COUPE平台，这标志着领先的晶圆代工厂首次为AI数据中心的应用，规模化制造硅光子产品 。

共封装光学的原理与革新意义

传统的网络交换机使用可插拔的光收发模块，插入到前面板。数据需要以电信号的形式从交换ASIC出发，穿过印刷电路板，到达一个独立的收发器，然后才能转换为光信号。这段距离会引入显著的信号损耗——通常在**22分贝（dB）**左右——并且需要高功耗的均衡电路，产生大量热量 。

共封装光学技术消除了这个问题。通过将光学引擎与交换ASIC置于同一封装内，电气路径被缩短到基板层级。光线通过光纤直接进入封装体，并在极短的电气传输距离内完成转换。其带来的优势显而易见：

• 信号损耗从约22dB骤降至约4dB 。
• 每个1.6Tb/s端口的功耗降至最低9瓦，而传统的可插拔光学元件约为30瓦 。

这并非小幅度的改进。与传统互联方式相比，英伟达与台积电的方案实现了每个端口3.5到5倍的功耗降低 。在拥有数十万颗GPU的现代AI工厂的巨大规模下，这种节省意味着可回收兆瓦级的电力，并构建一个更具弹性、运行温度更低的网络架构。

Spectrum-X Photonics：性能与规模

全新的Spectrum-X Photonics产品线将性能边界推向了新高度。SN6800型号在单一交换机中可提供高达409.6 Tb/s的聚合带宽，通过512个800Gb/s端口（或更密集的配置，如2048个200Gb/s端口）实现 。一款更紧凑的型号SN6810，则通过128个800Gb/s端口提供102.4 Tb/s的带宽 。

这些交换机均采用液冷散热设计，专为超大规模云服务商和大型企业正在构建的、用于训练和运行生成式AI模型的以太网AI基础设施而打造。英伟达将Spectrum-X Photonics定位为连接超过一百万颗GPU的巨型单一建筑“AI工厂”集群的重要基础设施 。

出货与可用性

这项技术已经从发布走向实际出货。英伟达网络业务高级副总裁Gilad Shainer在GTC台湾大会上确认，公司已于2026年6月初开始向特定合作伙伴交付Spectrum-X CPO交换机 。而更早应用相同底层CPO技术的Quantum-X InfiniBand光子交换机，已在2026年初开始出货 。

来自领先基础设施和系统供应商的Spectrum-X Photonics以太网交换机，预计将于2026年下半年广泛上市，这标志着该项硅光子技术进入大规模商用阶段 。

英伟达的设计与台积电的制造能力相结合，已将硅光子技术从实验室带入了出货产品中，为AI的规模化扩展提供了一条不会触碰到功耗壁垒的可行路径。