——光電共封裝開啟算力互聯新紀元
一、風起云涌：CPO何以成為AI時代的"必選項"
當人工智能的浪潮以摧枯拉朽之勢重塑全球數字經濟版圖，數據中心正面臨一場前所未有的"帶寬危機"與"功耗之墻"。傳統可插拔光模塊在高速傳輸面前日益力不從心——電信號需在銅纜上傳輸數十厘米方能到達光模塊，衰減嚴重、功耗高企，已無法匹配AI大模型對算力近乎貪婪的渴求。據行業統計，數據中心能耗中約有三成來自互連系統，而銅纜的傳輸延遲更是光纖的十倍以上。
正是在這一背景下，共封裝光學技術(CPO，Co-Packaged Optics)從實驗室的概念驗證一躍而出，走到了產業化的聚光燈下。CPO的核心邏輯簡潔而有力：將光引擎與交換芯片或AI加速器共封裝于同一基板之上，使電氣互聯距離從厘米級驟縮至毫米級，從而大幅降低功耗、提升帶寬密度、減少信號延遲。這不是對傳統方案的小修小補，而是一場從底層架構上對光互聯范式的顛覆性重構。
2026年，被行業普遍視為CPO的"商用元年"。英偉達明確將這一年定為CPO商用元年，其Spectrum-X硅光交換機與Quantum-X InfiniBand平臺已啟動小批量出貨，主要面向核心AI云服務商進行試點部署。博通推出了業界首款超百T級帶寬的CPO以太網交換芯片，臺積電硅光整合平臺全面量產，日月光、長電科技等封測巨頭同步鎖定量產節奏。CPO，正從技術驗證的象牙塔，大步邁向規模化商用的廣闊曠野。
二、群雄逐鹿：全球產業鏈格局深度剖析
上游：光芯片與核心材料——"卡脖子"與"突圍"并存
CPO產業鏈的上游，光芯片、磷化銦材料、硅光器件等核心環節仍由海外廠商占據主導地位，這是國產替代最艱難也最關鍵的戰場。美國光通信龍頭Lumentum產能已排至數年之后，Coherent獲頭部客戶"極其巨大"的CPO訂單，數據中心業務訂單出貨比超四倍，Tower半導體的硅光產能更是被預訂一空，超七成產能已獲客戶預付款鎖定。
然而，國產力量正在加速崛起。仕佳光子的AWG芯片已完成研發并進入客戶驗證，填補了國內高端波分復用芯片的空白;長光華芯在高功率激光芯片領域具備核心競爭力，深度受益于CPO光源需求的爆發;炬光科技的V型槽加工工藝取得突破，滿足CPO高精度裝配需求。可以說，上游的每一次突破，都在為CPO的規模化商用鋪平道路。
中游：光引擎與模塊封裝——中國企業的"主戰場"
中游是CPO產業鏈中中國企業優勢最為顯著的環節。光引擎與模塊封裝，正是國內龍頭企業深耕多年、厚積薄發的領地。
中際旭創作為全球CPO光模塊的絕對龍頭，其領先優勢體現在三個維度：量產進度上，蘇州工廠建成了全球首條CPO量產線，良率已穩定在極高水平，領先同行約半年;客戶綁定上，深度綁定英偉達、谷歌、微軟等全球AI巨頭，英偉達相關訂單貢獻營收超過三成;技術路線上，既有可插拔光模塊的成熟產能，又在NPO、CPO領域全面布局，攻守兼備。
天孚通信則走了一條獨特的路徑——不直接做光模塊，卻是英偉達CPO交換機不可或缺的核心供應商。作為英偉達硅光光引擎的核心供應商，其采購份額占比極高，同時極有可能成為英偉達下一代CPO交換機FAU(光纖陣列單元)的核心供應商。在CPO封裝中最難攻克的高效率耦合工藝上，天孚通信擁有強大的制造能力，這構成了其難以被繞開的護城河。
新易盛已具備CPO晶圓級封裝工藝技術條件，躋身全球CPO研發第一梯隊，同時構建了覆蓋傳統可插拔、LPO、NPO及CPO等多種互連形態的技術體系，有效規避了單一技術路線的商業化風險。
華工科技雖在NPO領域已實現商業化突破，但在CPO領域同樣加速布局，已掌握液冷CPO光引擎技術，能效指標業內領先，并深度參與下一代數據中心互連標準的制定，在標準話語權上搶占先機。
下游：超大規模云廠商——"試驗場"與"發動機"
CPO的早期采用者，幾乎清一色是超大規模數據中心運營商——微軟、Meta、谷歌、亞馬遜、甲骨文。這些巨頭已在內部開展CPO試驗，并非出于實驗目的，而是在尋找任何能夠幫助其擺脫更高功耗預算的方法。對他們而言，CPO不是一項孤立的技術升級，而是下一代AI基礎設施的關鍵賦能要素。
與企業級數據中心不同，超大規模運營商已習慣于非傳統的供應鏈模式，愿意接受供應商鎖定，只要性能提升足夠顯著。他們擁有強大的工程團隊，能夠針對供應商的弱點進行自主設計，甚至要求定制化解決方案。對他們來說，問題不是"是否應該部署CPO"，而是"能多快將其產業化"。
三、技術演進：從"可插拔"到"共封裝"的范式躍遷
架構之爭：2.5D與3D的雙線并進
CPO的封裝路線已全面定型，形成2.5D水平共封與3D垂直堆疊雙線并行的成熟格局。
2.5D CPO采用光子IC與電子IC通過中介層并排集成的方案，通過中介層上的金屬互連實現PIC與EIC的高效電造帶寬連接，是當前量產的主流路線。3D CPO則通過垂直堆疊將光子集成電路直接安裝于電子集成電路之上，實現最高密度與最優性能，更好的熱負荷分布和精度組合，代表著未來的演進方向。
博通、臺積電、英偉達等全球龍頭均已實現規模化量產落地。臺積電正在研發第二代CPO技術，采用"芯片-中介層"方案，使CPO芯粒更接近ASIC，進一步降低功耗并提升帶寬密度。
硅光：CPO的"天作之合"
硅光技術憑借高集成度、低成本等優勢，已成為CPO的主流技術路徑。硅光芯片與CMOS ASIC都基于硅材料，熱膨脹系數接近，制造工藝兼容，電接口標準化，天然適配CPO的封裝需求。在CPO架構中，硅光芯片承擔光I/O引擎的核心功能——光電轉換、電光轉換、波長復用/解復用、光信號調理，一應俱全。
過渡方案：LPO與NPO的"橋梁"角色
值得關注的是，CPO并非一蹴而就。在從可插拔到完全共封裝的過渡期，LPO(線性驅動可插拔光學)和NPO(近封裝光學)充當了重要的"橋梁"。LPO通過移除DSP降低功耗和延遲，NPO則將光引擎置于芯片旁的基板上，技術難度相對較低。華工科技已實現NPO產品的商業化部署，月產能可觀，可滿足北美客戶的緊急交付需求。
行業普遍認為，博通的可插拔光模塊至少持續到較遠的未來，CPO大規模商用的真正拐點在數年之后。但這并不妨礙CPO在特定場景中率先滲透——尤其是在超大規模AI集群的交換機側，CPO已開始小批量落地。
四、市場空間：從"藍海"到"巨浪"
CPO的市場規模正以指數級速度擴張。中研普華產業研究院的《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》預測，CPO市場在未來數年內將保持極高的復合增長率，遠期市場規模有望達到百億美元量級，端口出貨量接近億級。
從滲透率來看，當前CPO在數據中心光模塊市場中的占比仍然較小，但增長速度驚人。隨著1.6T CPO成為主流量產規格，3.2T產品進入客戶驗證，滲透率正快速攀升。尤其在AI算力集群中，CPO采購占比已相當可觀，預計在超大規模數據中心高端場景中，CPO滲透率將大幅突破。
價格下行正在加速滲透進程。1.6T CPO模塊單價已從初期的高位大幅下探，成本的快速下降倒逼AI廠商加速部署。中國市場在"東數西算"工程的拉動下需求旺盛，國產CPO廠商在全球市場中的份額持續提升，已占據近半壁江山。
五、挑戰與風險：光明之下的暗礁
CPO的商業化之路并非坦途，多重挑戰仍需正視。
熱管理是當前最突出的技術瓶頸。光器件對溫度極為敏感，將激光器靠近ASIC本身就引入了熱相關風險。溫度不穩定會導致波長漂移、加速老化和性能下降。目前，ELSFP(外部激光源小型可插拔器件)方案被視為一種折中——激光器可單獨更換，緩解了"維修焦慮"，但也引入了插入損耗等新問題。
制造復雜度與良率仍是規模化的最大障礙。CPO制造工藝從分立組裝轉向光電異構集成，測試對象從獨立模塊升級為芯片與光引擎的系統級協同驗證，直接帶動設備價值量與技術壁壘大幅提升。
標準缺失也是行業痛點。雖然OIF已發布CPO模塊實施協議，但多廠商互通難題尚未完全解決。不過，行業標準正在加速完善，預計在近期將陸續發布電接口、光接口、可靠性測試等關鍵規范。
此外，LPO等過渡方案的存在延緩了CPO的全面替代節奏，部分企業對早期CPO的生產良率、散熱性能、維護模式缺乏信任，采取漸進式部署策略。
六、趨勢研判：CPO的未來圖景
展望未來，CPO的發展將沿五大方向確定性演進：
速率階梯式升級——從1.6T到3.2T再到6.4T，每一代速率的切換都將帶來新一輪的市場洗牌。當前1.6T已批量交付，3.2T進入驗證送樣，更高速率的研發已在路上。
封裝持續演進——從2.5D中介層快速向3D堆疊、晶圓級異質集成、混合鍵合演進，TSV/TGV、微凸點工藝全面普及，UCIe芯粒互聯標準落地，實現跨廠商兼容。
散熱革新——浸沒式液冷、微流道液冷、相變散熱將成為標配，高熱密度問題終將被攻克。
場景滲透路徑清晰——短期優先落地交換機側(Scale-out)，兼容現有架構;中期向GPU/XPU直連滲透(Scale-up);長期全面覆蓋超算、智算中心、邊緣智算，成為高端互連標配。
國產化加速——中國企業在光模塊、光引擎、中低端光芯片領域已全球領先，高端芯片與器件持續突破，深度綁定全球AI供應鏈，成為CPO紅利的核心受益者。
CPO，不是一個簡單的技術名詞，而是AI算力時代光互聯架構的終極答案。當銅纜的物理極限逼近，當功耗墻高不可攀，當帶寬需求以幾何級增長，CPO以其"電短光長"的核心理念，為數據中心打開了一扇通往未來的大門。
2026年，這扇門已經推開。從英偉達的Spectrum-X到博通的百T級交換芯片，從臺積電的硅光平臺到中際旭創的量產線，從華工科技的NPO商業化到天孚通信的光引擎出貨——整個產業鏈正在從"概念炒作"邁向"業績兌現"，從"技術驗證"走向"規模商用"。
這是一場屬于勇敢者的競速。誰能在良率、散熱、成本三座大山上率先突圍，誰能在標準制定中搶占話語權，誰能在客戶綁定上建立不可替代的壁壘，誰就將在這場光電共封裝的產業革命中，立于不敗之地。
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