摘要：本报告立足于2026年第一季度，系统审视共封装光学（CPO）产业的投资价值与发展前景。报告指出，随着AI芯片功耗突破传统可插拔光模块的物理极限（单芯片功耗超1000W，SerDes接口功耗占比超30%），CPO作为将光引擎与交换芯片“零距离”封装的新型光电集成技术，正经历从“技术验证”向“规模商用”的历史性跨越。2026年被视为CPO产业化元年——全球CPO模组市场规模预计从2025年的1.13亿美元激增至2033年的19.6亿美元，CAGR高达38.57%。在此背景下，产业正经历三重范式转移：一是应用场景从Scale-out（柜外互联）向Scale-up（柜内互联）纵深拓展，英伟达、博通等芯片巨头已将CPO纳入下一代AI集群的核心架构；二是技术路线从传统可插拔向硅光集成、MicroLED等多元方案演进；三是价值链从模块组装向上游硅光芯片、外置光源、精密光纤阵列迁移。本报告通过产业链解构、竞争格局分析及投资风险评估，认为具备硅光芯片设计能力、获得芯片巨头认证、完成先进封装布局的企业将在本轮投资周期中占据主导地位。
关键词： CPO；共封装光学；AI算力；硅光芯片；光模块
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
黄仁勋曾断言：“未来十年，算力的天花板将由光传输效率决定。”这句话不仅揭示了光互连技术在未来算力竞赛中的核心地位，也点燃了一场深刻的光电集成革命。
当AI芯片算力狂飙——英伟达B300芯片功耗突破1000W，Rubin平台迈向3000W量级——传统可插拔光模块在功耗和带宽密度上撞上了“物理天花板”。在传统架构中，高速信号需长距离传输至面板，依赖高功耗的DSP芯片进行信号补偿，SerDes接口功耗占芯片总功耗比例已超过30%。这一问题在万卡乃至百万卡集群时代将被无限放大。
CPO（Co-Packaged Optics）技术正是破解这一困局的关键。它将光引擎与交换芯片通过先进封装技术集成于同一基板，将电信号传输距离从“厘米级”缩短至“百微米级”，从根本上解决了高速率下的信号损耗和功耗瓶颈。以NVIDIA Spectrum-X Photonics方案为例，其1.6T CPO方案总功耗仅9W，而传统方案高达30W，能效提升超3倍。
2026年，随着英伟达GTC大会召开在即、博通CPO交换机量产、台积电COUPE平台验证完成，CPO产业正迎来从0到1的关键拐点。本报告旨在全面剖析CPO产业的投资逻辑，为投资者把握这一战略赛道提供决策参考。
1.2 研究范围与方法
本报告聚焦于CPO技术及产业链，研究范围涵盖硅光芯片、外置光源（ELSFP）、光纤阵列单元（FAU）、先进封装及散热方案等核心环节。报告综合采用文献研究法与数据分析法，整合了LightCounting、GII等权威机构的市场数据，长城证券、国盛证券等券商的研究报告，以及核心企业的公开披露信息，力求保证研究的客观性与前瞻性。
第二章 宏观环境分析
2.1 技术环境：光电融合重构算力互连
CPO并非简单的技术改良，而是一场深刻的架构革命。其技术本质在于通过先进封装实现光引擎与电芯片的深度集成，带来三重核心优势：
能效跃升：传统可插拔光模块中，高速信号需经PCB长距离传输至面板，依赖DSP进行信号补偿，功耗随速率提升急剧攀升。CPO架构将电通道距离缩短至百微米级，大幅降低信号损耗和对DSP的依赖。以NVIDIA 1.6T方案为例，CPO总功耗仅9W，传统方案达30W。
密度突破：CPO突破了交换机前面板的物理空间限制。通过将光引擎裸片形式集成，单位面积的带宽密度实现数量级提升。Broadcom的51.2T CPO交换机已实现全部I/O光化，未来的102.4T平台将进一步集成更多光引擎。
可靠性提升：MicroLED方案基于“宽而慢”架构（数百个低速并行通道），在保持光传输长距离优势的同时，实现了激光器无法企及的低功耗和高可靠性，并可借助冗余机制使其时间故障率（FIT）低于10，与铜缆相当。
2026年3月16日即将召开的英伟达GTC大会，被视为观察CPO技术演进的关键窗口。英伟达已宣布与Lumentum和Coherent达成战略协议，分别投资20亿美元，共同推进光互联技术。
2.2 政策环境：数字经济底座战略地位凸显
在全球科技博弈加剧的背景下，光通信作为数字经济的底层基础设施，其战略价值持续提升。中国“东数西算”工程推进大数据中心一体化布局，为光模块行业释放政策红利，推动国内需求持续增长。
在先进封装领域，台积电COUPE（紧凑型通用光子引擎）平台已完成验证，成为CPO产业化的重要技术底座。华为海思联合飞控科技推出全球首条2.5D封装CPO产线，计划2025年第四季度量产，打破了台积电的技术垄断。
2.3 经济环境：AI算力投资驱动需求爆发
AI的纵深发展正驱动光通信市场进入“超级周期”。LightCounting最新数据显示，AI集群用光模块及CPO市场规模2025年达165亿美元，2026年将激增至260亿美元，年增长率高达60%。
从需求结构看，800G光模块进入放量高峰期，2026年出货量有望突破4000万只；1.6T光模块开启商业化元年，全球需求预计达860万-2000万只。英伟达作为核心推动者，2026年1.6T需求增至500万只以上，单台GB200服务器需162个1.6T光模块。
资本开支层面，Meta和甲骨文计划2026年资本开支翻倍，其他云厂商尚未更新支出计划，LightCounting认为当前预测可能偏于保守。2026年面向前五大云公司的光学器件销售额将占其资本开支的3.1%，高于2025年的2.7%。
2.4 社会环境：AI推理需求成新增长极
2026年春节期间，海内外AI大模型的集中更新呈现出全新主线——从“参数竞赛”转向“生产力竞赛”。无论是阿里Qwen3.5（推理效率提升19倍）、谷歌Gemini3.1 Pro（推理性能翻倍），其焦点已不再是单纯的参数规模，而是性价比和工程效率。
这一转变标志着AI正加速从“玩具”转变为“工具”，推理需求的爆发将带来远大于训练的算力消耗。海外AI新增企业需求快速增长，Token量加速攀升，推动AI资本支出高投入。
同时，AI视频生成与机器人算力成为光模块需求全新增长极。TikTok、YouTube等社交平台加速AI化，2025年AI内容占比不足2%，2026年预计突破30%。特斯拉Optimus人形机器人2026年量产，马斯克“算力矩阵”计划中数十亿设备的算力需求，进一步放大光模块市场空间。
第三章 市场发展现状与特征
3.1 市场规模：千亿级赛道加速成型
全球CPO模组市场正从萌芽期迈向高速成长期。据GII最新报告，全球共封装光学模组市场规模预计从2025年的1.13亿美元增长到2033年的19.61亿美元，预测期内复合年增长率高达38.57%。
从细分类型看，1.6T-3.2T产品将成为市场主力，3.2T及以上产品随技术成熟逐步放量。从应用领域看，数据中心与高性能计算（HPC）是核心应用场景，通信与网络领域需求同步释放。
LightCounting的预测更为乐观：2026年AI集群用光模块及CPO市场规模达260亿美元，2025-2026年连续两年实现60%的高速增长。
3.2 需求结构：Scale-up与Scale-out双轮驱动
理解CPO需求，需厘清两大应用场景的差异：
Scale-out（柜外互联）：指数据中心内服务器机柜之间的横向扩展网络，是当前可插拔光模块的主战场。CSP厂商（云服务提供商）更倾向于解耦方案，未计划大规模部署CPO，未来两到三年乃至更长时间，可插拔光模块仍为市场的主流需求。
Scale-up（柜内互联）：指机柜内部GPU与GPU、GPU与交换机之间的纵向扩展网络，由芯片厂商主导。这正是CPO的核心应用场景。英伟达Rubin架构中，NVLink带宽将进一步提升至14.4Tbit/s，铜缆的传输距离受限（通常不足2米），CPO成为必然选择。
CPO本质上是光通信在柜内互联市场打开的新增量，而不是对存量市场的简单替代。国盛证券强调，可插拔和CPO是并行发展、长期共存的关系，市场对CPO将快速全面取代可插拔的担忧存在明显预期差。
3.3 供给格局：全球巨头主导，国产厂商跟进
当前CPO产业由全球芯片巨头主导。Broadcom、NVIDIA、Cisco、Intel、Marvell等企业构成第一梯队，占据技术制高点。其中：
· 英伟达：明确2025年下半年推出首代基于Quantum-X平台的CPO产品（可拆卸光学子组件），2026年推出第二代Spectrum-X平台，采用光引擎直接焊接基板的“深度共封装”形态
· 博通：从2022年Humboldt（概念验证）到2024年Baillly（全光I/O），再到2026年Davisson（102.4T），持续推动CPO平台迭代
· 英特尔：采取“四阶段”策略，从封装级电互连起步，逐步过渡到光引擎直连、可插拔光封装接口，最终迈向3D垂直光子集成
国产厂商中，华为海思联合飞控科技推出全球首条2.5D封装CPO产线，中际旭创、新易盛、天孚通信等光模块龙头在硅光领域早有技术预研和储备。
3.4 价格趋势：量价齐升的景气周期
与传统光模块价格逐年下降的规律不同，CPO作为新兴技术，初期呈现“量价齐升”特征。一方面，CPO模组技术壁垒高、良率有待提升，产品单价远高于传统模块；另一方面，AI算力需求爆发驱动采购量激增。
中信建投指出，800G光模块2024-2026年保持高速增长，1.6T光模块2025年开始出货、2026年有望放量，整个光模块产业链迎来量价齐升的景气周期。东吴证券认为，CPO产业进展较此前预期有所加速，年内从0到1，全年维度将有较多产业催化。
第四章 产业链分析
CPO的高度集成特性，正深刻重塑光互联产业的价值分配格局，呈现“结构分化、价值上移”的特征。
4.1 上游：核心材料与元器件
硅光芯片与光引擎：CPO更依赖硅光技术，具备硅光设计能力（PIC）的厂商技术壁垒凸显。光引擎作为光电转换枢纽，其内部集成的调制器（MZM/MRM/EAM）和电接口芯片（EIC）价值量显著提升。中际旭创自研硅光芯片良率达95%，成本较传统方案降30%；天孚通信1.6T硅光引擎良率90%，远超75%的行业平均水平。
外置光源（ELS）与高功率激光器：为解决热管理难题，将激光器外置成为主流方案。这催生了对高功率CW激光器的海量需求。据推算，每台CPO设备可能需要搭配32颗ELSFP模块，呈现“1变32”的杠杆效应。众达深耕ELSFP技术，预计2026年博通全面量产后将迎来爆发。
高精度无源器件：光纤阵列单元（FAU）、保偏光纤（PMF）、高密度MPO连接器等，是实现芯片到光纤高效耦合的“生命线”，其精度要求远超传统光模块。上诠紧抓光耦合技术，稳居核心供应体系。
半导体材料：全新提供的高功率CW Laser磊晶圆，预计2025-2028年CAGR高达163%，其1.6T PD检光器已打入美系大厂供应链，2026年春季量产。
4.2 中游：CPO模组制造与封测
中游环节涵盖CPO模组的设计、制造与封测。与传统光模块不同，CPO模组制造涉及2.5D/3D先进封装、光电混合集成等复杂工艺。
先进封装：台积电COUPE平台成为行业标杆，华为海思联合飞控科技推出自主2.5D封装CPO产线，打破技术垄断。
模组集成：华星光、光聖等企业负责模组组装环节，联亚专注雷射光源，波若威卡位套件市场。
4.3 下游：AI数据中心与算力基础设施
下游需求方主要包括北美四大CSP（亚马逊AWS、谷歌、微软、Meta）、AI芯片厂商（英伟达、AMD）、以及全球范围内的数据中心运营商。
云厂商资本开支持续高企。Meta和甲骨文计划2026年资本开支翻倍，其他厂商尚未更新支出计划。LightCounting预测，2026年面向前五大云公司的光学器件销售额将占其资本开支的3.1%。
AI芯片与光模块配比率持续提升。H100与光模块配比1:3，B300达1:4.5，特定ASIC训练集群甚至高达1:8。这意味着即便未来AI芯片销量放缓，光模块需求仍具增长韧性。
第五章 竞争格局演变
5.1 全球巨头主导技术路线
当前CPO产业呈现“芯片巨头定义标准、台积电提供平台、光模块厂商协同开发”的格局。Broadcom、NVIDIA、Intel、Cisco、Marvell构成核心玩家。
英伟达作为行业“风向标”，其GTC大会的技术展示直接影响产业预期。2026年GTC大会召开在即，市场聚焦CPO规模化拐点。英伟达向Lumentum和Coherent分别投资20亿美元，进一步强化光互联布局。
5.2 国产厂商差异化突围
中国企业已在全球光模块市场占据主导地位，市场份额超70%。2023年LightCounting全球光模块TOP10榜单中，中国厂商占据七席，中际旭创首次登顶榜首。
在CPO领域，国产厂商通过两条路径突围：
一是硅光技术积累。中际旭创800G硅光模块市占率全球第一，约50%，1.6T硅光模块已量产。新易盛800G LPO模块功耗降低50%，已获Meta、亚马逊等订单。
二是自主封装突破。华为海思联合飞控科技推出全球首条2.5D封装CPO产线，计划2025年Q4量产。
5.3 台系厂商卡位核心环节
台股CPO产业链加速成形。联亚专注雷射光源，波若威卡位套件市场，华星光、光聖负责模组组装，上诠紧抓光耦合技术。
众达深耕ELSFP技术，与博通合作紧密，预计2026年博通量产将带来爆发。全新从手机PA成功转型AI半导体材料，高功率CW Laser磊晶圆CAGR达163%，1.6T PD检光器打入美系大厂。
5.4 竞争焦点：技术认证与生态协同
当前竞争焦点正从“能否供应”向“技术认证”演进：
芯片巨头认证成为关键门槛。获得英伟达、博通等认证的企业有望率先受益。
硅光设计能力重要性凸显。CPO更依赖硅光技术，具备PIC设计能力的厂商技术壁垒提升。
生态协同能力日益重要。光模块龙头在CPO领域早有技术预研，技术壁垒提升反而有利于头部厂商。
第六章 技术趋势与创新突破
6.1 MicroLED：颠覆性技术路径
相较于传统激光器方案，MicroLED展现出显著差异优势：
· 功耗优势：整体能耗可降至铜缆方案的5%
· 可靠性优势：采用“宽而慢”架构（数百个低速并行通道），借助冗余机制使FIT低于10，与铜缆相当
· 距离优势：在保持光传输长距离优势的同时，实现激光器无法企及的低功耗
6.2 硅光集成：成本与性能双优
硅光技术凭借低功耗、低成本优势，成为800G和1.6T高速光模块核心方向，渗透率持续攀升。
华为发布全球首个单波速率1.6Tbps硅光模块，采用第三代硅光子集成技术，体积缩70%、功耗降40%。中际旭创自研硅光芯片良率95%，成本较传统方案降30%。
6.3 LPO：去除DSP的优化方案
LPO（线性驱动可插拔光模块）通过去除DSP芯片实现功耗与性能双重优化，适配AI数据中心需求。
字节跳动跳过传统方案直接推进LPO技术，若验证成功将成800G领域黑马路线。新易盛800G LPO模块功耗降低50%，已获Meta、亚马逊订单，预计2026年LPO收入占比将达15%。
6.4 NPO：介于可插拔与CPO之间
NPO（近封装光学）方案相较CPO拥有更多的灵活性和性价比优势，是CSP客户比较青睐和重视的方案，有可能成为一个较为长期的技术选择。
6.5 先进封装：2.5D/3D集成
台积电3nm制程下的微环形光调节器技术，实现光信号与电信号高效转换，功耗再降40%。华为海思2.5D封装CPO产线打破台积电垄断。
第七章 主要风险与挑战
7.1 技术路线不确定性
CPO仍处于小批量试产阶段，量产良率与规模化成本尚未完全优化。市场对CPO商用进度、成本控制及运维可靠性存在争议。同时，LPO、NPO、铜缆等替代方案可能分流部分需求。
国盛证券指出，市场对CPO技术将快速全面取代可插拔的担忧存在明显预期差，可插拔与CPO是并行发展、长期共存的关系。
7.2 产业化落地挑战
对准精度：CPO对光纤与芯片耦合精度要求极高，FAU精度远超传统模块。
热管理：光引擎与交换芯片共封装带来热密度显著上升，对散热方案提出更高要求。
供应链成熟度：目前仅博通可供应CPO交换机，供货能力有限，规模化应用预计2027年后落地。
7.3 竞争加剧风险
CPO市场的快速成长吸引大量参与者涌入，可能导致行业竞争加剧、盈利能力下滑。部分不具备核心技术的企业可能陷入价格战。
7.4 地缘政治风险
中美科技博弈持续深化，高端芯片、先进封装技术可能面临出口限制。国产供应链自主可控需求迫切。
第八章 投资前景与建议
8.1 市场前景预测
展望2026年及未来五年，CPO产业将呈现以下趋势：
市场规模：全球CPO模组市场2033年达19.6亿美元，CAGR 38.57%；AI集群用光模块及CPO市场2026年达260亿美元。
渗透率：CPO在Scale-up场景率先落地，进一步向Scale-out拓展。东吴证券认为，CPO产业年内从0到1，全年维度将有较多产业进展。
技术演进：短中期聚焦硅光集成与LPO，中长期向MicroLED、3D垂直光子集成演进。
价值链迁移：价值从传统模块组装向上游硅光芯片、外置光源、精密光纤阵列迁移。
8.2 投资策略建议
基于产业分析，提出以下投资策略：
一是 聚焦硅光芯片设计能力。CPO更依赖硅光技术，具备PIC设计能力的厂商技术壁垒凸显。重点标的：中际旭创（自研硅光芯片良率95%，1.6T硅光模块量产）、天孚通信（1.6T硅光引擎良率90%）。
二是 把握外置光源（ELSFP）增量市场。每台CPO设备需32颗ELSFP，呈现“1变32”杠杆效应。重点标的：众达（ELSFP技术，绑定博通）、全新（高功率CW Laser磊晶圆，CAGR 163%）。
三是 关注高精度无源器件环节。FAU、PMF、MPO是实现高效耦合的“生命线”。重点标的：上诠（光耦合技术）、波若威（套件市场）。
四是 布局先进封装与散热方案。2.5D/3D封装、液冷散热成为CPO落地“刚需”。
五是 兼顾风险收益平衡。短期关注可插拔光模块龙头（中际旭创、新易盛），中期布局CPO技术储备企业，长期把握硅光芯片核心价值。
8.3 风险提示
· 技术路线不确定性风险
· 量产良率与成本控制风险
· 市场竞争加剧风险
· 地缘政治与供应链安全风险
参考文献
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[4] 东方财富财富号. (2026, March 13). CPO集体调整，怎么看后市？
[5] LightCounting. (2026, January). LightTrends Newsletter: AI creates a new wave in demand for optical transceivers and accelerates CPO adoption.
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[8] 每日经济新闻. (2026, February 24). 算力基础设施的“卖铲人”机遇，CPO引领光通信新浪潮.
[9] 讯石光通讯网. (2026, January 30). LC：AI驱动光模块市场爆发 2026年将达260亿美元.
[10] 中時新聞網. (2026, March 14). 聯亞、波若威後…下一個誰接棒？2檔「隱藏版CPO黑馬」大爆發才剛開始.
