全球竞逐CPO量产窗口!
CPO技术通过缩短电气传输距离突破算力互联瓶颈,但系统良率挑战导致量产时间存在争议。英伟达计划2026年下半年启动量产,2027年扩产,并认为CPO与传统光模块将长期共存。市场规模预计从2025年约1亿美元增至2030年超390亿美元,NPO作为近中期过渡方案并行发展。
如果说过去几年AI行业的核心矛盾是“算力不够”,那现在正在演变为另一个问题:“数据怎么传”。随着大模型训练对算力的需求呈爆发式增长,传统可插拔光模块在更高速率的场景下,开始遭遇带宽瓶颈、功耗飙升和信号衰减这些物理层面的硬伤。正是在这个节骨眼上,CPO(光电共封装技术)被推到了舞台中央——它的核心思路,是把光引擎直接封装到交换芯片或GPU旁边,从根本上缩短电气传输距离,被业界视为突破算力互联瓶颈的关键路径。
然而,围绕CPO到底什么时候能规模量产,市场上其实一直存在两种声音。最近SemiAnalysis的一份报告指出,系统级的良率问题可能导致CPO规模化量产推迟到2028年甚至2029年,消息一出,相关板块立刻出现明显波动。但英伟达网络高级副总裁Gilad Shainer很快站出来反驳了这种看法。他明确表示,英伟达管理层对CPO的中短期导入和长期扩展都持积极态度,市场显然有些过于焦虑了。
技术架构与产业链解构:CPO如何重塑数据中心光互联格局
先把CPO的技术原理捋一遍。CPO全称叫光电共封装,顾名思义,就是把光引擎和电子芯片(比如交换芯片、GPU)通过先进封装技术,集成在同一个封装体内。它的核心工艺是在硅晶圆上制造光学元件,实现光芯片与电子芯片的异构集成——这在传统方案里是做不到的。
从产业链来看,CPO围绕光电共封装构建了一套完整的上下游协同体系。上游主要是核心器件与材料,技术壁垒很高,涵盖高速光芯片、激光器芯片、无源光器件、封装材料以及封装测试设备。中游是光引擎与封装集成环节,包括光引擎制造、先进封装以及CPO模块与交换机的组装。下游的应用场景目前来看,主要集中在AI数据中心、超算与HPC以及电信和边缘计算,其中AI数据中心毫无疑问是最大的主战场。
在商业化进展方面,市场确实存在不同判断。6月份,SemiAnalysis认为CPO规模化量产可能推迟到2028年甚至2029年,主要瓶颈在于光引擎与交换芯片集成后的系统良率问题——这类问题在先进封装领域是最棘手的。
针对这一判断,Gilad Shainer做出了非常具体的回应。他指出,今年下半年的CPO产品交付计划不存在任何延期问题,Spectrum-X以太网CPO交换机将严格按照规划,在2026年下半年启动量产和客户爬坡交付。Gilad认为,那篇报告混淆了小规模商用验证和全网大规模替换这两个截然不同的概念。按英伟达的规划,2026年下半年主要是面向超算头部客户做小批量导入,2027年才会稳步扩产。至于Rubin服务器平台的柜间光互联规划,也没有任何变化——CPO与传统可插拔光模块将在很长一段时间内长期共存,不存在所谓的技术路线夭折风险。
再说个更早的背景。黄仁勋在GTC大会上已经明确画出了互联技术的演进路线:Vera Rubin Ultra一代(2027年)会提供铜缆或者铜缆加CPO的混合方案,而Feynman一代(2028年)则可以切换为纯CPO方案。这个时间线非常清晰。
全球竞逐CPO量产窗口:厂商有何布局?
CPO的广阔市场前景,自然吸引了大量玩家的积极布局,覆盖了芯片设计、光模块制造、封装测试等各个产业链环节。
英伟达无疑是全球CPO技术的领跑者。该公司透露,NVIDIA Spectrum-X以太网硅光技术现在已经全面量产,而采用CPO技术的Spectrum-X以太网CPO交换机,将在2026年下半年如期启动量产。据英伟达介绍,这个基于CPO构建的平台,相比使用传统交换网络,可以实现5倍更高的能效、5倍更长的AI运行时间以及1.3倍的部署速度提升。
台积电这边拿出了COUPE硅光整合平台,提供CPO所需要的硅光芯片制造和3D异质集成技术。按计划,2026年下半年COUPE on Substrate方案就会进入量产。
博通已经推出了采用CPO技术的交换机芯片Tomahawk 6 Da visson,并已开始批量出货——这是全球首款102.4T交换机芯片,意义不小。
Marvell在2025年12月宣布收购光互连解决方案商Celestial AI,交易在2026年第一季度完成,由此拿到了硅光子、片上光互连等一系列CPO核心技术。它的第三代6.4T CPO光引擎已经对接了云厂商,预计2027年进入量产周期。
Intel则在2026年5月的OFC大会上,首次展示了搭载CPO技术的玻璃核心基板原型。这个方案采用主动式光学封装,整合了4颗运算Chiplet、4颗DRAM芯片以及CPO光学接口组件,相比传统有机基板能提供10倍的互连密度提升。不过搭载玻璃基板的终端产品预计要到2029至2030年才会推向市场。
中国大陆厂商在CPO产业链各环节同样展现出较强的竞争力
国内厂商的布局也相当扎实。中际旭创作为全球光模块龙头,深度绑定英伟达、微软等巨头,目前正在布局3.2T超高速CPO封装光模块。
新易盛在LPO、NPO及CPO技术领域都有充分布局,硅光产品已经实现批量出货。光迅科技自研了硅光芯片和CPO光引擎,1.6T光模块具备批量交付能力,还推出了全球首款3.2T硅光单模NPO模块。
华工科技已经发布了第二代单波400G光引擎和行业首款3.2T CPO光引擎。天孚通信作为全球高端光器件龙头,面向CPO场景的FAU、ELS外置光源等配套产品已经完成了布局,具备批量交付能力。
长电科技掌握了CPO全流程封装测试能力,硅光引擎产品已经完成客户样品交付并通过验证。工业富联的CPO全光交换机样机也已开始出货,全年计划交付CPO相关产品超过1万台。东山精密通过收购索尔思光电布局光通信领域,同步在常州推进光芯片及高速光模块扩建项目,并在苏州启动了CPO产业化项目,覆盖从上游光芯片到CPO封装的关键环节。
短期过渡与长线演进:CPO规模化前夜的制约与突破
从市场规模来看,TrendForce集邦咨询的预测给出了一个非常清晰的图景:CPO/NPO市场规模将从2025年大约1亿美元,大幅跃升至2030年的390亿美元以上。尤其值得注意的是,2028到2029年间的增长动能,会在Scale-up开始导入光互连后急剧爆发。与此同时,可插拔光模块的市场规模在2030年仍能保持近260亿美元的水平——这意味着未来的光互联市场并非由单一技术路线主宰,而是会根据功耗、距离、成本、成熟度和供应链控制权,在不同应用场景中形成多技术并行的发展格局。
在具体的路径选择上,TrendForce明确指出,NPO(近封装光学)仍然是大多数云服务供应商近中期的过渡方案。NPO的优势在于可以缩短电气传输距离、降低功耗,同时保留了模组化、可维修性和多供应商竞争弹性。目前,阿里巴巴、腾讯等CSP已经将NPO视为近中期主轴,并通过通信开放数据中心委员会推动相关开放标准。Meta和微软也倾向于优先布局NPO。亚马逊则采取了多供应商策略,与意法半导体合作布局NPO。
相比之下,CPO更适合高功耗、高密度与高度整合的中长期应用场景。但TrendForce也坦率地指出,CPO要迈向大规模量产,仍然需要克服良率、可维修性、光纤连接器标准以及InP激光供给等多重挑战。其中,Scale-out CPO交换机需要同时整合大量光学引擎,整机的系统良率确实是一大考验。此外,Corning GlassBridge、Teramount、Senko联盟与Intel OCI等可拆卸光纤连接方案仍在并行发展,整体呈现出技术百家争鸣的态势。
产业界对CPO前景的持续关注,还体现在对关键资源的战略布局上。从2024年起,InP衬底供应就一直偏紧,激光与光接收器都成了产业优先争夺的战略资源。光纤巨头康宁在2026年陆续获得了Meta、英伟达和亚马逊等企业的投资、扩产支持或长期采购合约,这清楚地表明大型CSP正在将光纤视为AI基础建设的战略资源。2026年被行业普遍视为CPO规模化商用的元年,随着头部厂商产品逐步落地,CPO在高速交换机市场的竞争力还将持续提升。
结语
CPO技术正处于从技术验证向规模化商用转型的关键时期。虽然系统良率、封装工艺、成本控制这些工程化挑战依然存在,但AI算力需求的持续扩张,为CPO提供了明确的应用场景和可观的市场空间。英伟达等头部厂商在坚定推进,台积电等代工厂提供了制造能力支撑,再加上全球产业链的协同布局,这些共同构成了CPO产业发展的基本盘。在NPO作为近中期过渡方案并行发展的格局下,CPO作为光互联技术的长期演进方向,其商业化进程值得持续关注。
