数据中心正在频频上演“带宽饥荒”。随着人工智能训练和推理需求呈指数级膨胀,传统以铜缆为核心的数据传输结构正被推至极限——高速率下,铜缆连两米距离都变得力不从心,电信号衰减、功耗高企,原本稳固的“高速通道”被严重掣肘。业界竞争焦点如同公路变宽却遇到收费站,车道再多,却糟在了瓶颈的连接口。
技术带宽何以骤然紧张?关键在于AI芯片集群数量的上涨和每个芯片处理数据体量的大幅跃升。芯片工艺的进步,在带给算力跳跃的同时,也让“芯片之间如何高效交流”成为新的短板。更为尴尬的是,传统可插拔光模块和连接方案在带宽密度与能耗墙面前步步维艰,尤其是在面向224Gbps和更高的场景中,铜缆显得愈发不给力。

CPO——共封装光学技术由此回到了C位。简单理解,这是在数据高速公路上开辟了光速“快车道”:将光模块直接与算力核心芯片通过三维封装绑定,电信号在手机壳厚度范围内传递,稍远点、几十米甚至上千米的距离全交由光信号来搞定。这样一来,信号损耗、能耗和延迟均大幅下降,带宽提升到传统方案的3倍,空间成本也随之降低一半。CPO不仅节能,而且抗失效能力强,对于超大规模数据中心和AI集群成了优选方案。

其实CPO概念孕育已久,但今年以来,全球供应链像突然“踩了油门”:市场研究报告显示,2024年CPO市场规模虽然还不到7千万美元,不过到2030年,年复合增速将超过120%,行业总值有望冲上80亿美元。订单量猛增、资本开支激增且产能迅速锁定,已不是PPT上的远景,而是产业层层落实下的现实。

这一点,从Lumentum的订单爆满现象就可见一斑。这家光学元件头部厂商2026财年Q2收入达到了6.655亿美元,同比增长65%,超出市场预期。CPO相关业务首次成为推动营收提升的主力之一,公司披露一笔价值数亿美元、服务横向扩容场景的高功率激光器订单,将于2027年上半年交付。公司CPO相关货品已排产至2027年,且客户涉及多家大型AI数据中心,不再是单一主顾。CPO相关产能基本售罄,扩产还落后于订单——这在半导体行业无疑是“最高级别”的产业信号。

另一巨头Coherent也录得罕见的大额订单。2026财年Q2,这家企业的数据中心和通信业务贡献了72%收入,同比增长34%,背后正是CPO需求加速放量。2027年,公司新的CPO解决方案订单将开始兑现营收,长期订单已排到2028年,有客户甚至预付订金锁定产能。值得注意的是,Coherent首席执行官特别强调,CPO并非全方位取代传统可插拔光模块,而是开辟新市场。当前机柜内部几乎完全由电连接主导,未来像医院布局新输血管道那样,光互连全是“新量”,是业界最渴望的蓝海。

如果说上面两家公司揭示了器件层面的爆发,Tower Semiconductor的动向则让整个行业神经高度紧绷。2025年Q4 Tower收入4.4亿美元,净利润8000万美元,同比增14%,其硅光平台追加投资至9.2亿美元,目标是2026年底晶圆产能扩大五倍。更为关键是,到2028年产能70%以上已被客户锁定,行业资本——英伟达、头部模块商与Tower的合作都在预定未来三年产出。1.6T光模块和核心光互联系统的代工环节,已成塔尖级资源。
值得指出的是,CPO产业热潮本身也不是没有风险。高集成设计在方便部署的同时,出现局部故障时可能需要整体拆换,维修不如传统方案灵活,部分企业对后期维护仍有顾虑;高度紧凑的封装使得热管理压力陡增,局部温度可达85℃,超出现有主流激光器60℃承受线,产线良率与测试难题待攻克。此外,传统1.6T可插拔光模块已实现量产,3.2T产品也预计2028年投放市场,这一技术路线的快速进步给CPO全面“接管”铺路带来了挑战。更有过渡方案(如LPO、NPO)以较低功耗、生态兼容性获得部分场景青睐,对CPO全面替代形成阻力。
反观部分场景,企业决策依旧观望:一些小型云服务提供商对CPO高昂的试点与运维成本持保留态度,依然倾向于持续优化老旧光模块和电连接方式。1.6T和更高速率传统模组本身也覆盖了部分新需求,说明CPO不可能在短时间内“一刀切”完成替换。
全球科技巨头已设定时间表。英伟达将2026年定为CPO“商用元年”,全球领先的云计算服务商已参与首批部署。最先落地的还是横向扩容(集群间接口),至于机架内部XPU互连等纵向扩容,则需要更长周期验证,真正的产业爆发可能集中在2027年前后。技术层面的工艺、标准打通,供应链的全局协同,才是CPO迈向真正主流的坚实基石。
不少专家预测,未来两到三年,CPO将在AI、大数据、自动驾驶、AR/VR等领域扩围铺开,相关国际标准化进程也将加速。结合台积电、三星等头部企业的3D先进封装和芯粒(Chiplet)协作,单芯片集成带宽有望远超6.4T。应用场景的横向-纵向渐进推进,为全产业链带来巨大红利。
CPO不再只是实验室的新玩具。当晶圆厂产能已被排满到2028年、资本加班加点建新线时,任何迟疑都意味着丧失下一个增长周期的入场券。在AI浪潮持续涌动的今天,CPO已成为数据通信产业下一个可预见的爆发焦点。


