从1.6T光模块到CPO，光互连功耗继续上升后，液冷为什么正在向光引擎靠近

过去讨论数据中心散热，人们首先想到的往往是GPU和CPU。如今随着AI集群不断扩大，另一个原本隐藏在机柜前面板里的热源，也正在变得越来越难忽略——光互连。800G之后，1.6T光模块开始进入高速网络。带宽翻倍的同时，DSP、激光器、驱动器、TIA以及电源管理仍然被压缩在一个可插拔模块内部。部分1.6T OSFP模块的功耗已经进入20W以上区间，对于一台拥有数十个高速光端口的交换设备来说，光模块早已不是可以忽略的“小功耗附件”。

但更值得关注的并不是某一个功耗数字，而是光互连下一步正在发生的结构变化：光模块正在从交换机前面板向交换ASIC本身靠近，这就是CPO——Co-Packaged Optics，共封装光学。

CPO缩短了电连接，却也让“冷”和“热”靠得更近

传统可插拔光模块通常位于设备前面板，交换ASIC位于主板中央，两者之间依靠高速SerDes电信号经过PCB走线完成连接。随着单通道速率不断提高，这段高速电连接面临的损耗、功耗和信号完整性压力也越来越大。CPO采用了另一种思路：既然高速电信号越走越困难，就让光引擎直接靠近交换ASIC，使长距离传输更早从电信号转换为光信号。

这条路线已经从研究进入工程化阶段。近年来，学术界已经展示1.6Tbps级硅光引擎，多家芯片和网络设备企业也开始推进CPO交换架构。问题在于，当光引擎真正围绕高功率交换ASIC布置以后，原本由PCB距离隔开的不同热源，也开始被压缩到同一片很小的区域内。

交换ASIC是高功率电子热源，而激光器、调制器、光探测器以及其他硅光器件，对温度变化往往更加敏感。相关研究已经把光引擎内部的自发热和热串扰作为专门问题进行建模，因为某一个器件产生的热量不仅影响自身，也可能通过封装和基板向邻近光器件扩散。于是CPO产生了一个很有意思的工程矛盾：从电学角度看，希望光引擎离ASIC越近越好；从热学角度看，却又希望高功率电子器件不要把温度直接传递给光学器件。

液冷真正需要靠近的，不只是芯片，而是热量产生的位置

这也是为什么CPO正在推动液冷继续向更加靠近器件的位置发展。传统数据中心液冷通常强调一块冷板能够带走多少瓦热量，但CPO提出的问题更加精细：怎样在一个高度集成的封装周围，同时管理一个高功率交换ASIC和多个对温度敏感的光引擎？

已有针对CPO系统的液冷热管理研究开始尝试分别控制ASIC和光芯片的温度，而不是简单把整个区域“一起降温”。在部分实验中，研究人员通过针对性的液冷结构，在高功率输入下将ASIC维持在相对可控的结温范围，同时让周围多个光芯片保持更低且更均匀的温度。这类研究*值得关注的，并不是某个孤立的温度数字，而是说明CPO热管理正在从“给一个大芯片降温”逐渐转向规划不同器件之间的温度分布和热量路径。

这也意味着，未来的CPO液冷不一定只是给封装顶部压上一块更大的冷板。真正困难的一段，往往发生在微小热点与系统冷源之间的*后几厘米，甚至*后几毫米。如果某个光引擎、电源器件或局部电子芯片与主冷板之间存在封装高度、器件位置或者热扩散瓶颈，那么再强大的系统级液冷，也首先需要把这块高度集中的热量送到冷板真正有能力处理的位置。

器件级微流体热管理的价值，就出现在这一段距离里。

0.5mm级压电微泵，解决的是“*后一厘米”的主动热转移

汉得利正在推进的并不是传统意义上的服务器水冷，而是一套更接近器件尺度的封闭微流体系统。其基本思路是，通过超薄压电微泵驱动冷却工质在微流道内部持续循环，让液体尽可能靠近局部热点吸收热量，再沿着预先设计好的流道，把热量主动送向面积更大、温度更低的金属结构、冷板或者其他散热区域。

这里*核心的器件之一，就是压电微泵。压电陶瓷具有逆压电效应，当交变电信号施加在材料上时，会产生周期性微小形变。如果这种形变被用于驱动泵腔，泵腔内部容积就会周期变化，从而形成压差，让液体持续循环。与传统电机泵相比，这条路线*大的意义不是简单“换了一种泵”，而是让泵本身也能够继续向超薄、小型化方向压缩。

汉得利目前相关压电微泵厚度已经进入0.5mm级，配套超薄微流道结构*低可做到约0.2mm级。这意味着主动液体循环不再天然对应粗软管、大泵体和外置水箱，而有机会变成贴近PCB、芯片或者封装表面的一层薄型热量转移通道。

但把液冷做到0.2mm级，并不只是把一张流道“压薄”这么简单。在微尺度通道中，流动阻力会随着流道高度减小而迅速增加。对于典型的薄矩形微流道来说，压力损失对通道高度极其敏感，流道越薄，泵就越需要克服更高的阻力。因此，液冷膜厚度继续降低以后，流道宽度、路径长度、泵输出、液体黏度、气泡、密封以及长期可靠性必须一起重新匹配。

真正的技术难点，实际上是让0.5mm级压电微泵与0.2mm级微流道作为一个完整系统共同工作，而不是单独追求某一个极限厚度。

从消费电子微流道到光互连，真正迁移的是工程能力

把汉得利的超薄液冷直接描述成“已经应用于CPO”并不准确。现阶段更合理的定位，是把它看成一种具有潜力的器件级主动热量转移技术：成熟的是压电微泵、超薄流道和密闭循环的工程能力，需要重新设计和验证的，则是CPO这一新的封装和工作环境。

汉得利在这一方向并不是只有概念样品。其密闭微流道液冷技术已经在高性能消费电子产品中完成工程化应用。公开资料显示，汉得利参与了红魔游戏平板相关液冷散热模组的开发与制造，其中涉及超薄压电液泵、精密封装和微流道结构。消费电子和CPO当然不是同一种产品，但二者面对的底层矛盾非常相似：热源功率越来越高，局部热流密度越来越集中，而留给散热结构的空间越来越有限。

这套能力背后，也不是从液冷项目才开始建立。汉得利长期围绕压电陶瓷与器件开展技术积累，历史公开资料显示，公司曾与天津大学、四川大学开展产品和核心技术相关产学研合作；在压电材料与器件方向，汉得利还与南京航空航天大学、江苏理工学院以及汉得利控股的江苏波速传感器共同参与“堆叠式低温共烧高灵敏度压电陶瓷传感器关键技术及应用”等项目。它们并不能被直接解释成CPO液冷项目的研发合作，却能够说明，从压电材料、叠层陶瓷到器件工程化，汉得利所调用的是一条长期积累的技术链，而不是为了散热临时增加的一种零部件。

从游戏平板到CPO，两者看起来距离很远，但真正迁移的并不是某一块完全相同的液冷模组，而是如何在有限空间中，用微型驱动和定制流道重新规划热量路径的工程方法。

CPO缩短的是电信号抵达光引擎的距离。随着光、电和计算进一步被压缩到同一块封装附近，下一步热管理需要缩短的，则是热量抵达冷源的距离。

当计算和光互连都开始走向封装级集成，液冷*终也可能不再停留在芯片上方，而是继续向真正产生热量的位置靠近。