CPO过渡方案:NPO(近封装光学)价值环节及厂商梳理

2026-06-02 19:06:211
一. 光互联技术路线

数据中心光互联从光模块向LPO、NPO、CPO逐级演进,通过缩短信号路径、提升集成度,以应对高速场景下的功耗、延迟、密度挑战。

1.1
可插拔光模块

(1)原理:传统主流路线,光引擎独立封装,通过电接口与服务器/交换机主板相连。

(2)特点:标准化程度高、易更换维护、生态成熟;但电信号传输距离长、功耗高。

1.2 LPO(线性驱动可插拔)

(1)原理:移除高功耗的DSP芯片,采用线性驱动技术,将信号处理功能移至交换机ASIC端。

(2)特点:在模块功耗降低的同时保留可插拔形态;但传输距离受限、对主机要求高(信号处理由主机侧SerDes完成)。

1.3 NPO(近封装光学)

(1)原理:光引擎紧邻ASIC芯片部署于同一PCB板,电信号路径缩短至厘米级,但仍保留独立光引擎单元。

(2)特点:CPO商用前的过渡方案,兼顾集成度(未达到CPO芯片级集成)与可维护性(光引擎可单独更换)。

1.4 CPO(光电共封装)

(1)原理:光引擎与ASIC芯片集成在同一基板上,通过芯片级互连替代板级链路,电信号路径缩短至毫米级。

(2)特点:集成度最高、功耗最低,延迟低、带宽密度高;但封装复杂度高、热管理难度大、维护性及兼容性差、成本高。

1.5 OCS(全光电路交换)

(1)原理:利用MEMS微镜阵列、液晶或硅光子开关动态调整光路,建立端到端光通道,无需传统光-电-光转换路径。

(2)特点:超低延迟、低功耗、高带宽;与NPO/CPO路线互补(ToR层),用于集群上层脊叶(Spine层)。

二. NPO核心价值环节

NPO架构组成:Switch ASIC(正常封装)、光引擎OE(PIC+ EIC+引擎基板)、外置激光源(保偏光纤连接)、PCB。


NPO价值分配:传统光模块中的DSP芯片被移除,价值向光芯片、光引擎、光连接器、保偏光纤等环节转移。

2.1 光引擎

(1)特点:裸引擎形态,包括PIC硅光芯片+EIC电芯片+引擎基板+FAU耦合出口。

(2)厂商:中际旭创新易盛光迅科技华工科技

2.2 光芯片

(1)特点:支持硅光、EML、VCSEL方案,主流为硅光PIC+外置光源。

(2)厂商:源杰科技仕佳光子永鼎股份长光华芯东山精密

2.3 MPO/FAU(光纤阵列单元)

(1)特点:实现光引擎与光纤的高密度连接,MPO新增设备内部高密度互连需求。

(2)厂商:天孚通信长芯博创光库科技

2.4
保偏光纤

(1)特点:用于NPO模块内部,连接CW光源和硅光芯片。

(2)厂商:长飞光纤长盈通

2.5 设备

(1)特点:沿用光模块设备路线,测试环节从AOI检测向高速性能测试升级,如时钟恢复、示波器、误码仪等。

(2)厂商:联讯仪器、科瑞技术华盛昌

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