光電共封裝CPO行業發展現狀與產業鏈分析2025

隨著AI大模型發展，對算力需求提升，CPO作為光模塊未來演進形式，被視為AI高算力下的高能效比方案。隨著產業鏈的不斷完善，上游材料與設備、中游光引擎與模塊制造、下游系統集成等環節協同發展，將推動CPO技術的進一步發展和應用。

光電共封裝CPO行業發展現狀與產業鏈分析

在算力需求呈指數級增長的今天，數據中心正面臨一場由“電”向“光”的底層架構變革。光電共封裝(CPO，Co-Packaged Optics)作為新一代光電集成技術，通過將光引擎與交換芯片深度融合，實現了光電轉換效率的革命性突破。中研普華產業研究院發布的《》指出，CPO不僅是應對數據中心帶寬爆炸的核心解決方案，更是重塑全球數字基礎設施的基石性技術。

一、技術突破：從實驗室到規模化商用的跨越

(一)技術原理：重構光電互連的物理邊界

CPO的核心在于打破傳統可插拔光模塊的物理限制，將光引擎(光學器件)與交換芯片(ASIC)直接封裝在同一個基板上，通過縮短光電信號傳輸路徑，將高速電通道損耗降低。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提升。這種技術革新使得數據傳輸速率突破1.6Tbps，同時將系統功耗降低30%以上。

(二)技術路徑：硅光集成成為主流方向

硅光技術因其與CMOS工藝的高度兼容性，成為CPO的主流實現方案。Lumentum的高功率連續波激光器芯片支持CPO在高溫環境下穩定運行，而鈮酸鋰薄膜、量子點激光器等新型材料的應用，進一步提升了光信號轉換效率。中研普華分析認為，硅光技術的成熟將推動CPO成本以每年15%-20%的速度下降，加速其從超算中心向通用數據中心滲透。

二、市場現狀：全球競爭格局與中國機遇

(一)全球市場：北美主導，亞太崛起

當前，全球CPO市場呈現“北美引領、亞太追趕”的格局。北美科技巨頭憑借AI算力基建潮占據主導地位，其中Meta的24個AI數據中心集群貢獻了超40%的增量需求。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，中國廠商在800G光模塊市場占據全球份額，中際旭創、新易盛等企業通過垂直整合建立技術壁壘。

(二)中國產業鏈：從“跟跑”到“并跑”

中國CPO產業鏈已形成“上游關鍵材料-中游器件制造-下游系統集成”的完整生態。上游環節，長光華芯、源杰科技在高功率激光器、特種光纖連接器等領域實現國產替代;中游環節，華工科技推出CPO超算光引擎，光迅科技突破100G、200G光芯片研發;下游環節，華為、阿里云等系統廠商發布國產CPO交換機，騰訊在數據中心部署CPO方案使單節點功耗降低。中研普華指出，中國廠商通過“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T/CESA 1266-2023標準，已吸引多家企業參與，未來或成為全球產業的重要參考。

(三)政策驅動：國家戰略與地方規劃協同發力

國家層面將CPO納入戰略性新興產業，大基金二期重點扶持硅光芯片、先進封裝等領域。地方層面，深圳、湖北等地通過人才引進和產業規劃推動區域協同，例如深圳提出“20+8”產業集群戰略，將CPO列為光通信領域的核心攻關方向。中研普華預測，政策紅利將推動中國CPO市場規模在未來五年保持高速增長，成為全球增長核心引擎。

根據中研普華研究院撰寫的《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》顯示：

三、市場規模與趨勢：從技術變革到產業重構

(一)市場規模：千億賽道的爆發前夜

中研普華研究顯示，全球CPO市場規模將在2030年突破200億美元，年復合增長率超30%。中國市場增速更為顯著，預計到2030年將占據全球份額的40%以上。這一增長主要來自三大需求：超大規模數據中心升級、6G通信基站建設、智能駕駛車端-云端互連。例如，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提升，未來或成為L4級自動駕駛的核心基礎設施。

(二)趨勢一：技術融合催生“光子-電子融合計算架構”

CPO將與存算一體、Chiplet技術深度融合，推動計算架構從“電子主導”向“光子-電子協同”演進。Ayar Labs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，預計2030年實現商業化落地。這種架構可進一步提升算力密度，滿足未來百億億級參數模型訓練需求。

(三)趨勢二：應用場景從數據中心向多元領域拓展

除數據中心外，CPO技術正在向6G通信、智能駕駛、工業互聯網等領域滲透。在6G領域，日本DOCOMO已驗證CPO在太赫茲頻段下Tb/s級數據傳輸的可行性，使前傳網絡帶寬突破800Gbps，時延降低至0.1μs;在智能駕駛領域，CPO支撐車端域控制器體積縮小，滿足車載空間約束。

(四)趨勢三：產業競爭從產品性能轉向生態系統構建

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。博通、英偉達等國際巨頭通過垂直整合形成技術壁壘，而中國廠商則通過“標準開放+生態合作”實現突圍。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。

CPO技術的崛起，標志著數據中心正式進入“光子時代”。從技術突破到市場爆發，從單一應用到生態重構，這場由中國廠商深度參與的產業變革，正在重塑全球數字基礎設施的底層邏輯。中研普華產業研究院認為，未來五年將是CPO技術從“可用”到“必用”的關鍵窗口期，中國廠商需抓住“東數西算”與“雙碳”戰略的歷史機遇，以技術創新為矛，以生態協同為盾，在全球光子革命中占據制高點。

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