光互连产业拐点:CPO、NPO与可插拔光模块的多路线共存分析

2026-09-09 18:06:0110

核心观点:未来并非CPO单一路线取代光模块,而是CPO、NPO和可插拔光模块在不同应用场景中长期共存。CPO追求极致功耗,NPO平衡性能与维护,可插拔光模块继续服务成熟场景。

一、CPO与NPO:技术路线对比1. 传统光模块的瓶颈

光模块插在交换机面板上,与交换ASIC之间需经过一段电连接。

速率越高,电传输距离带来的损耗越明显,系统功耗和散热成本大幅上升。

2. CPO(共封装光学)

定义:将交换芯片与光引擎封装在一起,电传输距离压至极短。

优势:功耗低、传输效率高,适合高带宽交换系统。

劣势:

光引擎价值远低于交换芯片,一旦故障可能影响整个高价值封装,维修更换成本高。

封装良率、散热和长期可靠性尚需大规模出货验证。

3. NPO(近封装光学)

定义:折中方案,光引擎放在主芯片附近的底板上,保留一定电传输距离,同时支持拆卸维护。

特点:

未来CPO更多采用垂直耦合,NPO更多采用平行耦合。

CPO功耗优势更明显,NPO工程成熟度和可维护性更优。

产业预期:英伟达同时布局两条路线,部分客户倾向NPO。预计2027~2028年NPO可能存在更明显的产业预期差。



二、CPO产业链全景上游:核心器件(按类别纵向列举)

芯片类

PIC硅光芯片

EIC电芯片

CW连续波激光器

光学/无源器件类

隔离器

棱镜

微透镜

FA光纤阵列

保偏光纤

MPO连接器

中游:制造与集成

光引擎、外置光源模块、光电封装、系统组装、交换机集成。

主要参与者:英伟达(整机方案)、旭创、Lumentum(云晖)、AOI、Fabrinet(代工/器件生产)。

下游:终端客户

Meta、AWS等大型云服务商和AI数据中心。

采购关注点:单机价格、功耗、可靠性、交付能力、长期供应安全。


三、CPO设备的价值量与元器件拆解(以英伟达Quantum-X800-3.2T为例)

单台售价:约10万~13万美元。

元器件价值占比:60%~70%,对应6万~7万美元。


关键物料清单(纵向逐项列出)

3.2T光引擎:36个,每个含1个PIC + 1个EIC。

隔离器:约2300个。

棱镜与微透镜:约1150个。

FA光纤阵列:36套。

ELS模块(外置光源):18个,每个含8个CW激光器,合计144个激光器。

800G MPO连接器:至少144个。

保偏光纤:1152根。

普通光纤:288根。

光纤总数:1440根(保偏+普通)。

结论:CPO不仅是交换芯片和光引擎的升级,更带动硅光芯片、激光器、精密光学、光纤阵列、高密度连接器、封装测试和系统集成的价值重分配。

四、无源器件增长弹性更高

当前价值量虽仍集中在有源器件(交换芯片、PIC、EIC、激光器),但无源器件的用量和规格提升更快,逐项说明如下:

透镜:尺寸和精度提升,单价相比传统光模块产品高出20%~30%。

隔离器:受激光功率提升影响,价值量可能接近翻倍。

FA光纤阵列:从低芯数向32芯、36芯升级。以36芯FA为例,大批量供应价格约80~100美元,价值量可达传统FA的10倍。

MPO连接器及演进:向体积更小、密度更高的MMC和SMT方案演进。MMC尺寸约为传统MPO的三分之一,价值量比MPO高50%~100%。

有源器件增量

外置光源(CW激光器):未来更多使用300mW、400mW大功率产品,用量和单价齐升。

高弹性环节总结(除PIC/EIC外):

CW光源

FA光纤阵列

高密度连接器(MMC/SMT)


五、放量节奏与供应链风险1. 工程验证阶段

2027年CPO设备出货量可能达十多万台,但仍处从零到一阶段。

当前瓶颈:散热、封装良率、长期可靠性。

良率有望从20%~30%提升至70%~80%,上游物料已开始发货,说明产业链已逐步启动。

2. 北美供应链政策潜在影响

FCC对光模块限制政策出台概率较高,可能以产品类别限制而非针对特定企业。

光模块内含MCU、DSP、EEPROM等芯片,美方从硬件安全和供应链自主可控角度评估风险。

3. 中国产能的不可替代性(纵向数据对比)

中国厂商产能占全球:约70%。

北美市场需求占全球:约60%。

北美当地供应能力:不足20%。

中国厂商海外产能:超过3000万只。

北美厂商总产能:不足1000万只。

结论:一年内完成替代不现实,政策即使落地也可能设置缓冲期,并按产品代际、产地、芯片来源或北美建厂承诺给予豁免。

已大规模应用的800G/1.6T供应中断代价高;3.2T、MPO、CPO等新产品更可能成为政策关注重点。


六、未来竞争格局与路线共存三条路线定位(纵向)

CPO:追求极致功耗,高带宽密度。

NPO:平衡性能与可维护性。

可插拔光模块:成熟场景,成本敏感或需灵活升级。

竞争本质

未来CPO竞争不仅是技术路线选择,更是四种能力的比拼:

光电协同设计

封装良率与散热管理

高密度无源器件量产能力

全球产能配置与供应链韧性

附:光通信/CPO/NPO/OCS行业代表性企业

海外:Broadcom(美国)、NVIDIA(美国)、Intel(美国)、Lumentum(美国)、Coherent(美国)、Google(美国)
国内:华为(深圳)

一、中际旭创(苏州)

战略定位标签

全球光互连解决方案领导者(连续五年全球收入规模第一,2025年占整体光互连解决方案市场21.2%)

光模块行业“易中天”之首

深度绑定英伟达、亚马逊等头部客户

市场地位标签

800G光模块全球市占率超40%,排名第一

1.6T光模块率先放量,2025年下半年加速上量交付

高速数通光互连解决方案市场占有率28.1%

技术能力标签

自研硅光芯片良率达95%,1.6T硅光模块通过英伟达认证

硅光方案成本较传统降低30%

与英伟达联合开发3.2T CPO原型机,采用硅光+CPO方案,功耗较传统可插拔模块降低30%

产能与全球化标签

800G月产能50万只,1.6T年底将达10万只/月

泰国工厂60%产能规避贸易壁垒

2025年营收382.40亿元,归母净利润107.97亿元(同比+108.78%)

二、新易盛(成都)

战略定位标签

全球光互联解决方案领先企业

光模块行业“易中天”之一

业绩增速领跑全行业(2025年营收同比+187.29%)

技术能力标签

全球首批量产并交付1.6T光模块的公司之一

全球首个推出并规模量产线性可插拔LPO光模块的厂商,功耗及延迟较传统可插拔显著降低

800G LPO光模块功耗降至8.8W,获Meta大模型训练集群独家订单

构建覆盖传统可插拔、LPO/LRO、XPO、NPO及CPO等多种互联形态的技术体系

市场地位标签

全球少数具备800G以上光模块规模化量产和交付能力的公司之一

1.6T产品通过亚马逊认证

硅光方案良率突破95%

全球化标签

泰国基地二期投产,海外产能占比40%

2025年研发投入7.02亿元,同比增长74.16%

三、华工科技(武汉)

战略定位标签

“激光+光联接+感知”三主业协同的综合性科技龙头

LightCounting全球光模块厂商TOP 10

技术能力标签

全球首家实现3.2T液冷CPO光引擎量产,武汉基地月产能达20万只

行业首推3.2T CPO/NPO解决方案

全球第一梯队规模化交付800G硅光LPO系列和1.6T光模块

1.6T光模块采用自研硅光方案,在手订单40万只

3.2T NPO产品2026年已有在手订单并批量交付

全球首发12.8T XPO光模块,加入XPOMSA并成为创始成员

市场地位标签

联接业务2025年营收60.97亿元(同比+53.39%)

800G LPO系列在北美头部A客户有40万只订单

全球化标签

海外营收20亿元(同比+46%)

泰国、越南、匈牙利、韩国等地海外布局快速落地

全年研发投入10.92亿元

四、剑桥科技(上海)

战略定位标签

领先的信息通信与高速光模块设备供应商

“A+H”双重上市,创通信设备行业“A+H”有史以来最大IPO记录

技术能力标签

“预研一代、研发一代、生产一代”
研发理念

第二代硅光800G系列产品量产,1.6T光模块已客户送样

自研500余台精密耦合机,生产自动化率与良率显著提升

启动ELSFP及3.2T/6.4T NPO/CPO等技术研发

业务结构标签

高速光模块、电信宽带、无线网络与边缘计算三大业务协同

2025年营收48.2亿元(同比+32.07%),光模块占比34.7%

全球化标签

中美日台多地协同研发体系

马来西亚基地通过北美大客户认证并实现光模块量产

与5家CW光源供应商达成战略保供协议,参股其中两家

五、天孚通信(苏州)

战略定位标签

全球最大的光器件整体解决方案提供商(以2025年收入计)

全球首家实现800G及1.6T高速光引擎量产交付的供应商

光器件领域“平台型”龙头

技术能力标签

CPO领域FAU(光纤阵列单元)、ELS(外置光源)等核心光器件已实现稳定交付

1.6T光引擎已成功实现规模量产

八大技术平台:覆盖精密陶瓷、光学玻璃、FAU阵列、高速光引擎封装等一站式解决方案

FAU光纤阵列关键零件自供率高达约99%

研发人员占非生产人员比例超过70%

市场地位标签

有源光器件2025年收入29.98亿元(同比+81.11%),营收占比58.06%

无源光器件收入20.84亿元(同比+32.23%),毛利率高达63.67%

2025年营收51.63亿元(+58.79%),归母净利润20.17亿元(+50.15%)

全球化标签

外销收入占比74.35%,深度绑定北美AI巨头客户

苏州、深圳、日本三大研发中心

产品销往全球约30个国家和地区

六、光迅科技(武汉)

战略定位标签

光电子行业先行者,专注光通信领域近50年

全球光器件行业第五(市场份额5.9%)

数通光器件全球第四、电信光器件全球第五、接入光器件全球第四

技术能力标签

覆盖芯片-器件-模块全环节,具备光电子芯片、器件及模块的战略研发和规模量产能力

自研25G DFB激光器芯片自给率超70%,国内唯一实现10G及以上高端光芯片自研自产的厂商

产品覆盖100G至1.6T全系列,支持QSFP、QSFP-DD、OSFP等封装形式

加码布局CPO等下一代光连接方案

业务结构标签

数通+电信+接入全场景覆盖,形成“算力终端-传输链路-骨干网络”全场景布局

提前布局车载光通信等新兴光电子赛道,培育第二成长曲线

全球化标签

持续推进东南亚生产基地建设,完善海外本土化营销与售后体系

2025年归母净利润9.46亿元(同比+43%)

七、紫光股份(北京)

战略定位标签

国内ICT行业领军企业

“算力×联接”战略(而非简单的“算力+联接”)

数字化及AI解决方案领导者

市场地位标签

企业级WLAN市场份额连续十七年蝉联第一

企业网交换机市场份额第一

AI服务器、以太网交换机、企业网路由器、安全硬件等多款产品市场份额稳居前二

技术能力标签

“云-网-安-算-存-端”全栈布局

CPO硅光数据中心交换机(51.2T)已批量交付

全年研发投入49.53亿元,专利申请总量超16000件,其中90%以上为发明专利

全球化标签

业务覆盖181个国家和地区

22家海外子公司


总结:七家企业各具特色——中际旭创新易盛为光模块龙头(“易中天”),天孚通信为光器件平台型冠军,华工科技为综合性科技龙头,光迅科技为全产业链垂直整合者,剑桥科技为A+H新锐,紫光股份为ICT全栈领军者。




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