引言：一场正在发生的算力互联革命
2026年5月，鸿海集团全光CPO交换机柜已向英伟达提前出货，出货目标从原先预估的2026年超过1万台，大幅上修至2026至2027年合计超过5万台。与此同时，台积电2026年研发支出首次突破100亿美元，其中COUPE技术将光连接引入封装内部，功耗降低30%-40%。
CPO不再是一个远期概念，而是正在落地的产业现实。
一、CPO是什么？
CPO（Co-Packaged Optics，共封装光学）是一种新型光电集成技术，简单来说，就是把光模块和交换芯片“打包”封装在一起。
传统方案中，光模块和交换芯片距离较远，相当于“异地办公”，需要通过长距离铜线传输信号，导致高功耗和信号衰减。CPO技术将两者封装在同一基板上，相当于从“异地办公”变成“同桌协作”，实现了更低时延、损耗和功耗。
核心优势：将电气路径缩短至毫米级，功耗降低30%-50%，带宽密度大幅提升。
二、为什么CPO是“必答题”？
2.1 电子互连遭遇瓶颈
在400G/800G/1.6T网络速度时代，PCB铜线传输损耗和功耗呈指数上升，SerDes在板级要补偿几十dB的损耗，耗电量可达每bit 10-15 pJ。“激光都还没发射出去，电能已经在铜线上烧掉了。”
2.2 市场规模快速扩张
根据LightCounting预测，以太网光模块及CPO市场规模2026年预计同比增长65%，2031年将超过500亿美元。高盛更是将光通信网络视为“下一大AI基础设施趋势”。
三、技术壁垒在哪里？
3.1 核心架构
以英伟达X800-Q3450为例，每个ASIC由6个可拆卸光学子组件环绕，包含18个光引擎，总带宽28.8T。BOM成本构成：交换芯片约1/3，光引擎约30%，外部激光器10%-15%。
3.2 两大技术难题
难题一：光纤阵列单元（FAU）的高精度对准
系统共1440根光纤，封装基板因芯片发热产生热膨胀，对准精度直接影响光信号耦合效率。目前采用硅V型槽实现无源对准，配合微透镜阵列提升对准容差。
难题二：外部激光源分离设计
激光二极管对温度极其敏感，需与热源分离。英伟达使用18个外部激光源模块，每个含8个CW-DFB激光芯片。
四、产业链核心公司
第一梯队：光模块龙头
- 中际旭创：全球光模块龙头，800G/1.6T份额领先
- 新易盛：高速光模块核心厂商，硅光技术领先
- 天孚通信：光器件平台型王者，覆盖FAU、LENS等CPO关键组件
- 源杰科技：国内高速光芯片领军者，DFB/EML产品覆盖主流速率
第二梯队：精密光学器件
- 炬光科技：提供V型槽阵列、准直耦合透镜等，已小批量出货
- 水晶光电：在研CPO共封装硅透镜等项目
- 腾景科技：聚焦精密光学，OCS/CPO前沿布局
第三梯队：封装与制造
- 长电科技：CPO硅光引擎通过验证
- 臻鼎科技：英伟达compute trays份额约20%
五、当前瓶颈与挑战
5.1 三大瓶颈
1. 制造良率：CPO封装光电异质集成难度极高，良率仍是挑战
2. 热设计：光子器件怕热，与ASIC共封装需分区散热
3. EML供需缺口：2026年100G+200G EML需求约5亿颗，产能仅4亿颗，缺口达20%
5.2 CPO面临的挑战
六、未来展望
短期（2026-2027）：CPO渗透率从3%提升至15%以上，NPO作为过渡方案放量。
中期（2027-2029）：CPO进入规模量产阶段，成本优势显现，成为新建数据中心标准配置。
长期（2030+）：光互联与AI计算深度融合，市场规模突破500亿美元。
光互联不再是AI的辅助设施，而是AI算力基础设施的核心组成部分。 从“光进铜退”到“光算融合”，一场深刻的产业变革正在发生。
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