更新时间:2026-02-20 18:51 来源:牛马见闻
装光学 (CPO) 以太网交换机 Bailly的 StrataXGS Tomahawk5 交换机芯片6T CPO量产良率提升至99%
<p align="center"></p> <p>AI算力?的爆炸式增长的!背后,是数据中心互联技术的无声竞速。<strong>“谁能率先突破传输效率与功耗的限制,谁就有机会在下一波AI竞赛中夺得先机。</strong>”这是笔者深耕行业一线,梳理CPO产业全貌后最深刻的认知。</p> <p>当下,CPO概念的热度席卷半导体与光通信领域,资本市场的追捧与头部厂商的布局,共同将其推上“下一代光互联核心技术”的风口。 2025年CPO光引擎交付量超170万只;2027年CPO市场规模将突破 50 亿美元,年复合增长率超 100%;AMD收购硅光子初创公司Enosemi进军CPO,英伟达预计CPO的部署将于今年启动,头部厂商的动作不断推高行业预期。</p> <p>但热潮之下,还需保持理性的判断。<strong>2026年或许还不是CPO的黄金时刻,却极有可能成为LPO的产业元年。</strong></p> <p align="center"><b>01</b></p> <p align="center"><strong>从铜互连到CPO,需翻越“两座大山”</strong></p> <p>数据中心互联技术的每一次迭代,本质上都是对“速率提升”与“功耗降低”这两大核心需求的回应。</p> <p><strong>第一座大山,铜互连—LPO</strong></p> <p>业内人士向半导体产业纵横表示,铜互连作为传统互联方案的核心,至今仍保有不可替代的优势——可靠性高、成本可控、功耗较低,在100G及以下低速传输场景中,仍是服务器内部、短距机柜内连接的主流选择。</p> <p>但随着AI大模型参数从千亿级跃升至万亿级,算力需求的爆发式增长推动单通道速率向224G、400G乃至800G、1.6T层级跃升,铜互连的物理局限逐渐暴露,且这种局限并非技术优化可破解,而是由铜的物理特性决定:低速场景下可稳定传输十几米的铜线,当单通道速率提升至800G及以上时,铜的信号衰减和干扰会随速率、距离呈指数级增加,驱动能力不足的短板日益凸显,即便增加信号放大器,也会导致功耗翻倍,成为制约数据中心带宽升级的第一道刚性瓶颈。</p> <p>更关键的是,回顾过去十年数据中心网络演进历程,光模块的功耗上升速度已远超交换芯片,形成了“算力提升-带宽升级-功耗激增”的恶性循环:2019年12.8T交换芯片首次使用50Gbps PAM4调制格式的Serdes,彼时DSP芯片开始在光模块中使用,光模块的功耗开始赶上交换芯片的功耗,未来1.6T/3.2T网络,光的功耗将超过电的功耗2倍以上,功耗问题成为网络带宽提升最大的挑战之一。</p> <p align="center"></p> <p>首先向速率发起冲锋的,是近年来兴起的<strong>光互联方案LPO(线性驱动可插拔光学)。</strong></p> <p>LPO的核心逻辑并非颠覆现有架构,而是“简化重构”——<strong>取消传统可插拔光模块中的DSP/CDR芯片</strong>,将相关信号处理功能集成到设备侧的交换芯片中,相当于一款“简化版可插拔光模块”,本质虽未突破“分离式”架构的局限,却实现了功耗与成本的双重优化。</p> <p>LPO的核心优势,主要包含以下三点:</p> <p><strong>其一,功耗显著降低。</strong>传统800G光模块因搭载CDR芯片与驱动放大电路,单模块功耗普遍在14W-16W;LPO技术通过简化电路设计,去除非必要的信号调理单元,将功耗直接降低20%-25%,单模块功耗可控制在11W-12W。以万卡AI集群配套2万个800G光模块计算,采用LPO技术每年可节省电费超80万元,同时减少散热系统负荷,使机房整体PUE降低0.03-0.04。</p> <p><strong>其二,传输能力升级。</strong>采用光信号传输可轻松实现百米级机柜间连接,可完美适配1.6T速率需求,且兼容现有可插拔架构,无需下游客户重构系统。</p> <p><strong>其三,成本可控。</strong>800G光模块的成本中,CDR芯片与高速驱动芯片占比达30%-35%,且这些芯片依赖进口,供应稳定性与成本控制难度较大。LPO技术通过去除CDR芯片,改用线性驱动方案,单模块硬件成本可降低15%-20%。</p> <p><strong>第二座大山,LPO-CPO</strong></p> <p><strong>不过,LPO仍不是终极方案。</strong>LPO模块虽可插拔,但在1.6T以上速率时,电接口的信号完整性和功耗仍面临挑战,且模块与主机间的连接仍会产生损耗。彼时CPO技术应运而生。</p> <p>CPO的核心价值,在于打破了“光模块与交换/计算芯片分离”的传统架构,将光引擎(含激光器、调制器、探测器)与ASIC/GPU等芯片共封装在同一基板上,使电信号路径从厘米级缩短至毫米级,从根本上解决了传统互连方案的功耗、延迟、带宽瓶颈,为3.2T及更高速率铺平道路,是光互联产业的“终极目标”。</p> <p>但热潮之下,CPO仍面临三重核心瓶颈。</p> <p align="center"><b>02</b></p> <p align="center"><strong>谁在阻挡CPO的黄金时代?</strong></p> <p>当前,CPO虽已进入技术研发与小批量试产阶段,台积电、英伟达、博通等头部厂商加速布局,但距离真正的规模化量产、实现产业爆发,仍需跨越成本、接口标准化、核心零部件国产化三大鸿沟,而这三大瓶颈的突破,均非短期可实现。</p> <p><strong>成本问题是制约CPO快速发展的首要因素</strong>,这一点得到了行业内的广泛共识。业内人士向半导体产业纵横表示,LPO模块虽可插拔,但在1.6T以上速率时,电接口的信号完整性和功耗仍面临挑战,且模块与主机间的连接仍会产生损耗。尽管业内预测,一旦CPO实现大规模量产,成本有望有效,但目前CPO仍处于“小批量试产”阶段,量产良率、产能规模均未达到成本优化的临界点,2026年难以实现成本的大幅下降,自然无法进入黄金爆发期。</p> <p><strong>接口标准化是CPO实现规模化应用的核心前提</strong>,也是当前行业面临的重要难题。业内人士向半导体产业纵横表示,CPO的封装标准化至关重要,它关系到如何从芯片获取光纤、如何将多个平台集成在一起以确保电子接口正常工作,而目前针对射频、直流或光纤连接的I/O端口各不相同,存在多种不同的实现方案,缺乏统一的行业标准。</p> <p>尽管已有封装厂商着手制定标准,例如Swiss Peak在2025年11月启动了小型标准化计划,但标准化的制定与推广需要产业链上下游(芯片、封装、光模块、下游数据中心)的协同发力,涉及多方利益博弈,绝非短期可完成。更重要的是,CPO的生态尚未形成,交换机、光学、封装、软件等环节需协同成熟,而下游客户往往没有足够的时间去认证新的供应商,进一步加大了标准化落地与产业链协同的难度。</p> <p><strong>核心零部件国产化不足的问题,对于国内厂商而言尤为突出。</strong>在CPO产业链中,光芯片、调制器、激光器等核心器件仍高度依赖海外厂商,国内厂商在核心技术上仍存在较大差距,尚未实现自主可控。</p> <p align="center"></p> <p align="center"><b>03</b></p> <p align="center"><strong>2026年,LPO元年确立</strong></p> <p>从技术成熟度来看,LPO技术已逐步走向成熟。全球头部厂商已开启“双线布局”模式,一边加速CPO的技术研发与试点部署,一边抢占LPO的市场先机;国内厂商则凭借在光模块领域的积累,在LPO与CPO两条路线上同步发力。</p> <p>业内人士向半导体产业纵横表示<strong>“在CPO技术当中,英伟达仍走在前列”</strong>。近日,英伟达宣布2026年将启动CPO部署,目前已宣布CoreWeave、Lambda和德克萨斯高级计算中心(TACC)三家合作伙伴,将于2026年上半年部署基于Quantum-2 InfiniBand平台的CPO系统,Spectrum-X以太网平台的CPO产品计划于2026年下半年开始出货。</p> <p>博通2025年10月推出第三代采用CPO技术的以太网交换芯片Tomahawk 6-Davisson(TH6-Davisson),这是业界首款带宽容量达到102.4Tbps的CPO以太网交换芯片,带宽是此前最快同类芯片的两倍,进一步提升了CPO的技术上限。此外,在去年3月,博通已向小部分客户交付了业界首款 51.2 兆兆位/秒 (Tbps) 共封装光学 (CPO) 以太网交换机 Bailly。该产品集成了八个基于硅光子的 6.4-Tbps 光学引擎和 Broadcom 一流的 StrataXGS Tomahawk5 交换机芯片。与可插拔收发器解决方案相比,Bailly 使光学互连的运行功耗降低了70%,硅面积效率提高了8倍。</p> <p>台积电作为CPO封装技术的核心玩家,其COUPE技术路线明确分为两步:</p> <p>2026年实现CPO与Switch的集成。后续逐步实现CPO与XPU/OIO的集成。</p> <p>台积电与博通联合开发的微环调制器(MRM)近期已通过3nm试产,为顶级AI芯片集成到CPO模块奠定基础,预计台积电将采用其CoWoS或SoIC先进封装。此举也说明CPO技术已从研发阶段向量产化迈进,1.6T光传输时代正加速到来。</p> <p>Marvell也正重点布局共封装光学(CPO)技术。去年1月,Marvell宣布,其下一代定制XPU架构将采用共封装光学 (CPO) 技术。</p> <p>国内厂商方面,<strong>中际旭创</strong>作为光模块龙头,在800G产品市场占据领先地位,1.6T产品已通过英伟达认证,2025年第三季度开始向重点客户出货,第四季度快速上量。中际旭创预计今年1.6T光模块需求规模较去年将出现“较大增长”,公司一季度订单增长迅速,且有望保持环比增长趋势。据悉,中际旭创是谷歌的第一大光模块供应商,在谷歌的800G产品采购中占据了超过50%的份额。其1.6T光模块已与谷歌完成联合测试。中际旭创的光模块产品与谷歌的OCS架构形成了技术协同,共同服务于下一代数据中心。有分析指出,中际旭创也是谷歌OCS交换机的代工商。此外,中际旭创已具备3.2T光模块的开发能力,并与英伟达联合定义接口标准,但其官方表示仍处于研发阶段,尚未形成规模化交付。</p> <p><strong>新易盛</strong>则采用“LPO、NPO、CPO”三大技术路线并行布局,率先量产基于LPO的400G/800G模块,在LPO领域已形成明显优势。目前其LPO产品已获英伟达H100平台认证,成为Meta大模型训练集群的独家供应资格,并为微软Azure等巨头提供产品。在CPO领域,2026年1月宣布1.6T CPO量产良率提升至99%,已锁定英伟达超50万只1.6T CPO大额订单,计划2026年下半年开始小批量交付,实现从LPO到CPO的稳步突破。据悉,新易盛的3.2T产品目前处于实验室测试阶段。</p> <p><strong>光迅科技</strong>作为国内光器件龙头,400G、800G光模块已批量出货,已推出满足不同应用场景的全系列1.6T高速光模块。目前正积极投入共封装光学(CPO)相关光器件及连接方案研发,与产业链伙伴深度合作推进落地。据悉,光迅科技早在2012年谷歌推出光纤计划时,就已成为其宽带接入关键光器件的核心供应商。光迅科技正重点研发基于硅光集成的3.2T光模块,目前产品仍处于研发阶段,计划在2026年新增产线。</p> <p>去年9月,针对投资者关于“CPO是否会取代可插拔光模块”的提问,中际旭创在投互平台上回应称,可插拔光模块仍具有很强的迭代能力和生命力,预计能按照3.2T、6.4T和12.8T的Roadmap进行技术迭代。新易盛则预计CPO在800G不会有应用,1.6T可插拔光模块依然是市场主流。</p> <p>因此,从产业长期发展来看,LPO与CPO并非“替代关系”,而是“互补关系”:LPO聚焦于1.6T及以下中高速率场景,凭借低功耗、低成本、易维护的优势,占据数据中心互联的主流市场;CPO则聚焦于3.2T及以上超高速率场景,瞄准AI超级计算机、高端数据中心等极致性能需求,成为光互联产业的“终极方向”。</p>
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