اپتیک نزدیک‌پکیج (NPO) توجه تولیدکنندگان و اپراتورهای دیتاسنتر را جلب کرده؛ معماری‌ای میانی میان ماژول‌های قابل‌پلاگ و اپتیک هم‌پکیج (CPO) که تحلیلگران انتظار دارند سهم قابل‌توجهی از بازار فوتونیک سیلیکونی تا پایان دهه کسب کند.

علت اهمیت فعلی NPO

SemiAnalysis در یک رشته‌پست در شبکهٔ X (10 اوت) NPO را «گام میانی» توصیف کرد و سه مزیت کلیدی برای آن برشمرد: امکان تعویض ماژول در میدان، محدود شدن خطا به یک واحد سوکتی، و ساده‌تر شدن فرایند مونتاژ به‌دلیل بسته‌بندی جداگانهٔ موتور اپتیکی از ASIC سوئیچ.

اگر پذیرش گستردهٔ CPO با تأخیر مواجه شود، NPO به‌عنوان معماری‌ای که بیشترین بهره را می‌برد مطرح است. Broadcom در نمایشگاه OFC 2026 نمونه‌هایی از خط محصول NPO مبتنی بر VCSEL با ظرفیت 3.2T را نشان داد و گروهی از سازندگان کانکتور و اپتیک، سوکت مشترک برای این رده را تعریف کردند.

NPO در برابر CPO و اپتیک‌های قابل‌پلاگ

  • پلاگ‌های جلویی (Pluggable): معمولاً 15 تا 30 سانتی‌متر از ASIC فاصله دارند؛ DSP پس از مسیر سیگنال حدود 6W تا 8W از بودجهٔ یک ماژول 800G را مصرف می‌کند.
  • CPO: موتور اپتیکی روی همان زیرلایهٔ پکیج ASIC قرار می‌گیرد؛ فاصله تا میلی‌متر کاهش می‌یابد، DSP حذف می‌شود و مصرف توان اپتیک به‌طرز چشمگیری پایین می‌آید. Broadcom کاهش حدود 70٪ در مصرف اپتیک را گزارش کرده و ارقام Nvidia برای لینک 1.6T کاهش مصرف از حدود 30W به 9W را نشان می‌دهد.
  • NPO: موتور اپتیکی کنار ASIC و روی زیرلایه‌ای جدا قرار می‌گیرد؛ مسیر الکتریکی کوتاه‌تر می‌شود و DSP حذف می‌شود، اما موتور از طریق سوکت قابل‌تعویض باقی می‌ماند که امکان تعمیرپذیری و تعویض در میدان را حفظ می‌کند.

معماری‌های واسط دیگر

اپتیک خطی قابل‌پلاگ (LPO) DSP را حذف می‌کند اما موتور اپتیکی را روی پنل جلو نگه می‌دارد؛ مصرف توان هر پورت 800G را به حدود 7 تا 8.5W می‌رساند و در برابر آن کاهش برد و پیچیدگی‌های تعامل‌پذیری مطرح می‌شود.

قابلیت سرویس، بازده تولید و ریسک‌های CPO لحیم‌شده

یکی از نگرانی‌های اصلی دربارهٔ CPO لحیم‌شده، نبود امکان بازکاری (rework) است: جدا کردن موتوری که ری‌فلو شده نیازمند دمای 220°C تا 260°C در نزدیکی ASIC و سایر قطعات است و تراز فیبر زیرمیکرون داخل موتور در معرض آسیب حرارتی قرار می‌گیرد. در نتیجه خرابی یک موتور می‌تواند کل بستهٔ پکیج و ASIC را به خطر بیندازد.

در سناریوی 32 موتورهٔ SemiAnalysis با نرخ اتصالات 95% برای هر موتور، بازدهٔ مرکب حدود 19% برآورد شده است؛ یعنی تقریباً یک نمونهٔ سالم از هر پنج مجموعه. برخی منتقدان از جمله GlobalSemiResearch معتقدند این برآورد بدبینانه است و عوامل عملی مانند غربالگری، بنینگ و موتورهای افزونگی را در نظر نگرفته است.

ماژول فوتونیک سیلیکونی و سوکت NPO روی برد

در مقابل، گزارش‌های Meta در OFC 2026 و داده‌های Broadcom نشان دادند که CPO در برخی تست‌های کنترل‌شده می‌تواند نرخ خطای بهتری نسبت به پلاگ‌ها داشته باشد؛ Broadcom اعلام کرده سیستم‌های CPO آن‌ها بیش از 1,000,000 ساعت-پورت تجمعی معادل 400G را در آزمایش‌های Meta بدون یک بار قطع لینک ثبت کرده‌اند.

لیزرها و سایر اجزای حساس

لیزرها که از نظر تاریخی نرخ خرابی بالاتری داشته‌اند، در هر دو معماری اغلب خارج از پکیج قرار می‌گیرند. استاندارد ELSFP سازمان OIF ماژول لیزر خارجی قابل‌تعویض در حالت داغ را تعریف کرده که هر دو طراحی CPO و NPO می‌توانند از آن بهره ببرند. با این حال، مدولاتورها، فوتودیودها و تراز فیبر داخل موتور باقی می‌مانند و خرابی هرکدام معمولاً مستلزم تعویض ماژول سوکتی یا کنار گذاشتن ماژول لحیم‌شده است.

جزئیات یک ماژول اپتیکی و اتصالات فیبر

محصولات جاری بازار و نقشهٔ راه تولیدکنندگان

  • Nvidia سوئیچ InfiniBand فوتونیک Quantum-X را در استقرارهای تولیدی به کار گرفته است: 144 پورت 800G که از طریق 18 موتور فوتونیک سیلیکونی روی زیرمجموعه‌های اپتیکی جداشدنی تأمین می‌شود. Nvidia این طراحی را تحت برچسب CPO معرفی کرده اما مشخصات سرویس‌پذیر آن شباهت زیادی به توصیف SemiAnalysis از NPO دارد. معادل اترنتی این طراحی، Spectrum-X Photonics، با حداکثر 512 پورت 800G برنامه‌ریزی شده است.
  • Broadcom هم‌زمان در مسیرهای CPO و NPO سرمایه‌گذاری می‌کند و در توسعهٔ نمونه‌های هر دو و تقویت اکوسیستم سوکت و کانکتور برای NPO فعال است.

برای آشنایی بیشتر با فناوری پایه‌ای، مروری بر فوتونیک سیلیکونی در ویکی‌پدیا مفید خواهد بود.

چشم‌انداز بازار

اگر پذیرش گستردهٔ CPO با موانع تولید یا ریسک‌های بازده مواجه شود، NPO احتمالاً به‌عنوان راه‌حل میانی و عملی برای بسیاری از استقرارها باقی می‌ماند. تحلیلگران پیش‌بینی می‌کنند حجم محصولات فوتونیک سیلیکونی مبتنی بر NPO تا پایان دهه ادامه یابد، در حالی که بازیگران اکوسیستم—از تولیدکنندگان ASIC تا سازندگان کانکتور و تامین‌کنندگان لیزر—برای تعیین استانداردهای مشترک و بهینه‌سازی خطوط تولید رقابت خواهند کرد. این رقابت فشار بر نوآوری در طراحی سوکت‌ها، ابزارهای تست و فرایندهای تضمین کیفیت را افزایش می‌دهد و مسیر تکامل میان پلاگ، NPO و CPO را شکل می‌دهد.

مزایا و محدودیت‌های کلیدی

  • مزایا: سرویس‌پذیری بهتر نسبت به CPO لحیم‌شده، کاهش مسیر الکتریکی نسبت به پلاگ‌های سنتی، حذف DSP و مصرف توان کمتر نسبت به پلاگ‌های مرسوم.
  • محدودیت‌ها: نیاز به توسعهٔ اکوسیستم سوکت و کانکتور، چالش‌های تولید انبوه و ریسک‌های مرتبط با قطعات حساس داخل موتور که بر نرخ بازده تولید اثر می‌گذارند.

منابع: SemiAnalysis، گزارش‌های OFC 2026، داده‌های Broadcom و Nvidia.