在數字化浪潮席卷全球的當下，數據量呈爆炸式增長，對高速、高效數據傳輸的需求愈發迫切。傳統光通信架構在應對海量數據傳輸時，逐漸顯露出功耗高、延遲大、集成度低等弊端。而光電共封裝(Co-Packaged Optics，CPO)技術的橫空出世，猶如一道劃破夜空的閃電，為光通信領域帶來了全新的變革與希望。它打破了傳統光通信模塊的架構模式，通過將光引擎和交換芯片進行深度集成，在提升數據傳輸速率、降低功耗以及提高系統集成度等方面展現出卓越性能，正逐步成為推動行業發展的核心力量。
一、CPO行業現狀：技術突破與市場格局初現
(一)技術原理與優勢
CPO技術的核心在于將光引擎(光學器件)與交換芯片(如ASIC芯片)共同封裝在同一個物理載體中，這一創新設計極大地縮短了光信號與電信號的傳輸路徑。傳統可插拔光模塊安裝在PCB邊緣，ASIC在封裝基底上，兩者之間走線較長，寄生效應明顯，存在信號完整性問題，且模塊體積較大、互連密度低、多通道功耗較大。而CPO技術通過緊密集成，有效解決了這些問題，實現了光電轉換效率的指數級提升。
在功耗方面，CPO技術優勢顯著。傳統DSP可插拔收發器的功耗約為每比特一定量皮焦耳，線性驅動可插拔(LPO)模塊將這一數值有所降低，而CPO技術進一步推進，實現了更低的每比特功耗水平。這種功耗節省主要來源于消除了與可插拔連接相關的電氣損耗以及傳統收發器所需的連接器外殼基礎設施。在數據中心等對功耗極為敏感的場景中，CPO技術的低功耗特性能夠有效降低運營成本，符合綠色發展的趨勢。
在傳輸速率和集成度上，CPO技術同樣表現卓越。隨著硅光技術的成熟，其與CMOS工藝的高度兼容性使得光引擎尺寸大幅縮小。臺積電的COUPE技術通過3D封裝將光引擎尺寸縮小至傳統方案的五分之一，博通的51.2T CPO交換機則通過硅光子集成技術，使單芯片光互連密度大幅提升。這種技術革新使得數據傳輸速率突破新高度，同時將系統功耗降低一定比例以上，滿足了數據中心、云計算等領域對高速、高帶寬、低功耗光通信的迫切需求。
(二)技術發展歷程
CPO技術的發展并非一蹴而就，而是經歷了多個階段的演進。早期，可插拔光模塊自1995年以來被行業廣泛使用，這種模塊安裝在PCB邊緣，與ASIC芯片距離較遠，存在諸多弊端。2018年，板載光學(OBO)技術出現，它將光模塊的關鍵組件，如光引擎/電引擎安裝在與封裝ASIC相同的PCB上，并圍繞封裝ASIC的四周排列，使用PCB來連接封裝ASIC和光引擎/電引擎，縮短了PIC/EIC與ASIC之間的距離，在功率和電氣性能方面有所改進，但仍有局限。
2020年，業界提出近封裝光學(NPO)技術，將光引擎放置在與封裝ASIC相鄰的可選光學基板旁，集成在同一高性能基板上，使用高性能基板來連接封裝ASIC和光引擎，進一步縮短了兩者之間的距離，并將信道損耗限制在一定范圍內。到了2023年，自Intel和Broadcom推出CPO產品后，CPO技術得到進一步重視，光引擎(不包括光學基板)被放置在ASIC芯片的同一共封裝基板的四周，實現了更緊密的集成。
(三)全球市場格局
中研普華產業院研究報告《2025-2030年中國光電共封裝(CPO)市場深度分析及投資風險研究報告》分析，當前，全球CPO市場呈現出“北美引領、亞太追趕”的格局。北美科技巨頭憑借在AI算力基建潮中的領先地位，占據市場主導。例如，Meta的多個AI數據中心集群對CPO技術需求旺盛，貢獻了較大比例的增量需求。這些巨頭憑借強大的研發實力和龐大的市場需求，推動了CPO技術的快速發展和商業化應用。
亞太市場則依托“東數西算”工程和本土產業鏈優勢加速崛起。中國作為全球最大的光通信市場之一，在CPO領域發展迅速。中國廠商在800G光模塊市場占據全球一定份額，中際旭創、新易盛等企業通過垂直整合建立技術壁壘，不斷提升產品性能和質量。同時，中國在CPO產業鏈上已形成“上游關鍵材料 - 中游器件制造 - 下游系統集成”的完整生態，為CPO技術的進一步發展提供了堅實支撐。
(四)中國CPO產業發展
中國政府高度重視CPO技術的發展，將其納入戰略性新興產業，并通過“十四五”規劃等政策文件明確支持。國家集成電路產業投資基金二期重點扶持硅光芯片、先進封裝等領域，為CPO技術的研發和產業化提供了資金保障。地方層面，深圳、湖北等地通過發布高端緊缺崗位清單、納入新材料產業重點發展方向等措施，吸引人才集聚，推動區域產業鏈協同發展。
在產業鏈上游，長光華芯、源杰科技等企業在高功率激光器、特種光纖連接器等領域實現國產替代，打破了國外技術壟斷，降低了對進口產品的依賴。中游環節，中際旭創、新易盛等光模塊廠商聚焦1.6T硅光模塊研發，不斷提升產品性能和競爭力。華工科技通過垂直整合，實現了從芯片到模塊的一體化生產，建立了技術壁壘。下游環節，華為、騰訊等系統廠商發布國產CPO交換機，阿里云在數據中心部署CPO方案，使單節點功耗顯著降低，推動了CPO技術在實際應用中的普及。
二、CPO行業發展趨勢：技術融合與生態重構
(一)技術融合趨勢
CPO技術將與存算一體(Computing in Memory)、Chiplet技術深度融合，催生“光子 - 電子融合計算架構”。存算一體技術將存儲與計算功能集成在一起，減少了數據在存儲和計算單元之間的傳輸，提高了計算效率。Chiplet技術則將多個小芯片通過先進封裝技術集成在一起，實現高性能、高集成度的芯片設計。
CPO技術與這兩種技術的融合，將進一步提升算力密度。例如，Celestial AI與LightMatter等初創企業探索將光學互連置于ASIC芯片下方，通過chiplet封裝實現die/die或die/chiplet級光互連。這種架構能夠滿足未來百億億級參數模型訓練需求，為人工智能、機器學習等高性能計算應用提供強大的支持。預計在未來幾年內，這種融合技術將逐步實現商業化落地，成為推動計算技術發展的重要力量。
(二)應用領域拓展
除了傳統的數據中心和云計算領域，CPO技術還將向6G通信、智能駕駛、工業互聯網等新興領域拓展。在6G通信領域，隨著對太赫茲頻段下Tb/s級數據傳輸需求的增加，CPO技術將在基站前傳網絡中得到廣泛應用。日本DOCOMO已驗證CPO在6G原型基站中的可行性，使前傳網絡帶寬突破一定數值，時延降低至極低水平，為6G通信的高速、低延遲傳輸提供了關鍵技術支持。
在智能駕駛領域，CPO技術可支撐車端 - 云端高速互連，提升自動駕駛模型訓練效率。特斯拉Dojo 2.0超算平臺采用CPO技術后，自動駕駛模型訓練效率大幅提升，未來有望成為L4級自動駕駛的核心基礎設施。在工業互聯網方面，CPO技術可實現低功耗、高帶寬的數據傳輸和處理，滿足工業生產中對實時性和可靠性的要求，推動工業互聯網向智能化、高效化方向發展。
(三)產業生態重構
中研普華產業院研究報告《2025-2030年中國光電共封裝(CPO)市場深度分析及投資風險研究報告》分析，隨著CPO技術成熟，產業競爭將從單一產品性能轉向生態系統構建。國際巨頭如博通、英偉達等通過垂直整合形成技術壁壘，它們在芯片設計、制造、封裝測試等環節具有強大實力，能夠提供一站式的解決方案，占據市場高端份額。
而中國廠商則通過“標準制定 + 生態合作”實現突圍。中國電子工業標準化技術協會發布的CPO技術標準已吸引多家企業參與，未來或成為全球CPO產業的重要參考。同時，中國廠商在產業鏈上下游具有完整布局和協同效應，能夠通過資源優化配置和成本降低提升市場競爭力。例如，華為聯合中際旭創推進硅光芯片自主化，羅博特科并購德國ficonTEC切入英偉達供應鏈，太辰光借康寧代工身份供貨CPO組件，繞開出口管制，逐步在全球產業鏈中占據一席之地。
三、2026年CPO行業發展展望：機遇與挑戰并存
展望2026年，CPO行業將迎來關鍵的發展轉折點。技術層面，CPO技術有望從當前的商業化試點階段邁向大規模普及應用。隨著硅光技術的進一步成熟，光引擎的性能將不斷提升，成本持續降低，這將推動CPO技術在更多領域得到廣泛應用。同時，CPO與存算一體、Chiplet技術的融合將取得更大進展，催生出更加高效、強大的計算架構，為人工智能、高性能計算等領域的發展提供更強大的動力。
市場層面，全球對高速、高帶寬、低功耗光通信的需求將持續增長，CPO市場規模有望進一步擴大。北美市場將繼續保持領先地位，但亞太市場的增長速度將加快，中國作為亞太地區的重要市場，將在全球CPO市場中占據更加重要的份額。隨著應用領域的不斷拓展，CPO技術將在6G通信、智能駕駛、工業互聯網等新興領域創造新的市場機會，吸引更多企業進入該領域，加劇市場競爭。
然而，2026年CPO行業發展也面臨一些挑戰。技術上，雖然CPO技術具有諸多優勢，但仍存在一些關鍵技術問題需要突破，如如何選擇光引擎的調制方案、如何進行架構光引擎內部器件間的封裝以及如何實現量產可行的高耦合效率光源耦合等。這些問題如果得不到有效解決，將影響CPO技術的進一步發展和商業化應用。
市場上，隨著越來越多的企業進入CPO領域，市場競爭將日益激烈。國際巨頭憑借技術優勢和品牌影響力占據一定市場份額，中國廠商需要在技術創新、產品質量、成本控制等方面不斷提升自身競爭力，才能在激烈的市場競爭中脫穎而出。此外，地緣政治風險、貿易摩擦等因素也可能對CPO產業鏈的穩定供應產生影響，企業需要加強供應鏈管理，降低風險。
光電共封裝(CPO)技術作為光通信領域的革新力量，正以其獨特的技術優勢和廣闊的應用前景，引領著行業向高速、高效、集成化的方向發展。盡管在發展過程中面臨一些挑戰，但隨著技術的不斷進步和市場的逐步拓展，CPO技術有望在2026年及未來取得更大的突破，為全球數字基礎設施的重構和數字經濟的發展做出重要貢獻。對于企業和投資者來說，抓住CPO技術發展的機遇，積極參與產業生態建設，將有望在這個充滿潛力的市場中獲得豐厚的回報。
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