
云数据中心:CPO Leaf/Spine交换机直接与NIC或GPU相连,减少中间器件。
此外,5G-A基站与F5G-A全光网络是通信领域的重要“增量场景”;而车联网、边缘AI、超算则是未来的长期潜力市场,需要等待车规级封装与相干CPO成熟。
面临全球AI竞争的白热化,中国本土厂商正扩大产能。政策方面,“十四五”数字经济与“东数西算”等工程把400G/800G全光网络与PUE优化纳入重点清单,CPO、硅光子与先进封装获得政策与资本的支持。更深层的变化是价值中心的迁移:CPO把话语权从“光模块为轴”转到“ASIC为轴”,链路预算、热设计、耦光方式与封装版图均需由系统公司与先进封装厂主导协同,代工/封装/系统IC形成新的关键因素。
以台积电COUPE硅光子引擎为例,其三层堆叠在EIC(6nm)与PIC(65nm)间实现高集成度,支持水平/垂直耦光,并与CoWoS/SoIC 协同,把光引擎与大芯粒ASIC紧耦合,显著降低板级复杂度与系统功耗。知名IC设计公司联发科也加入SEMI硅光子产业联盟,探索硅光引擎在边缘AI的落地可能。
8月13日:盘中报价228.85元,再创新高。
8月27日:最高触及345.9元。
9月1日:突破400元关口,报406.10元。
9月4日:继续冲高至436元。
9月11日:创下年内最高点448元。
相较于2024年10月约185元的高点,2025年股价最高涨幅接近142%,充分体现了市场对CPO板块的追捧。与此同时,国内包括新易盛、天孚通信、光迅科技、剑桥科技等上市公司也相继获得资金追捧,股价持续走强。
中际旭创等企业的股价在2025年持续刷新高点,正是基于“CPO=下一代光互联核心”的预期。
调研机构Yole《硅光子2025》指出, 200G/通道有望在2026/27年成为主流,为800G/1.6T全面铺路。2025年全球市场规模预计26亿美元,中国占48%。到2027年,中国新建数据中心CPO渗透率将超60%;到2033年全球市场规模预计突破260亿美元,年复合增长率达46%。
面板密度极限:机架空间有限,端口堆叠受限于物理尺寸,无法支撑更大规模带宽需求。
换言之,可插拔光模块的优化已走到尽头,“加功放/加均衡”的线性延伸难以持续。CPO通过结构性变革避开了这一陷阱。
按照物理结构,CPO大致分为三类:
2D平面封装:PIC与EIC并排布置,工艺成熟、灵活性高,但集成度有限。
2.5D封装:EIC与PIC倒装在硅或玻璃中介层上,通过金属互连实现高速连接,是目前主流方案。
3D封装:实现垂直互连,互连距离更短,性能最佳,但工艺复杂,成为学术与产业研究热点。
这些路线均依赖TSV、RDL、倒装焊等先进工艺,对传统光模块厂商是一次技术代际大考。
CPO的核心思想是“光电共封”。传统模式下,数据从芯片出发,需经过PCB走线和连接器,才能到达可插拔光模块完成光电转换。CPO则将光引擎直接前移至芯片封装内部,使电信号在数毫米甚至更短距离内就被转化为光信号。
这种架构带来三方面颠覆:
功耗降低:SerDes链路缩短,DSP与重定时器数量减少,能耗下降30%~50%。
带宽密度提升:同一封装可集成更多通道,支撑交换芯片向102.4T乃至更高带宽演进。
延迟优化:短路径显著改善信号完整性,时延下降,对AI/HPC尤为关键。
CPO省去高功耗DSP与长SerDes链路,使系统能耗降低25%-50%,实现5-10 pJ/bit的能效水平,远优于可插拔模块的15-20 pJ/bit。其次是带宽密度与信号完整性。极短的电连接路径减少信号衰减,使交换机容量可扩展至51.2T、甚至102.4T。最后是潜在的成本优势。随着工艺成熟,CPO有望通过减少分立器件与规模化生产,将单位Gbps成本降低多达50%。这些特性正契合AI集群的需求。英伟达数据显示,CPO将每端口功耗从30W降至9W,信号完整性提升64倍,部署速度提升30%。博通则宣称,CPO每比特成本可降低40%,功耗节省30%。这些数字背后,是架构变革带来的量级跃升。