引言：算力“最后一公里”的终极革命
当人工智能的算力集群从“万卡”迈向“百万卡”，一个令整个行业寝食难安的幽灵浮出水面——功耗墙。
传统的可插拔光模块，在电信号长距离传输中正逼近物理极限：端口功耗从十几瓦飙向三十瓦，信号完整性与散热效率双双告急。AI计算的算力翻倍周期已经缩至12个月，而数据传输的能效改善却步履蹒跚。这场拔河，必须有人来终结。
CPO（共封装光学） 正是那把破局的钥匙。将光引擎与计算芯片封装在同一基板上，电信号传输距离从厘米级压缩至毫米级，功耗锐降30%-50%，信号完整性提升几何倍数。它不是“未来技术”，而是AI数据中心走出功耗泥潭的唯一现实路径。
2026年6月，英伟达全球首款CPO交换机正式量产，台积电COUPE平台全面投产，产业界的共识从“能不能做”转向“如何稳定交付”。这份报告将从技术路线、市场数据、竞争格局、量产瓶颈到未来十年展望，全景式拆解CPO产业正在引爆的“光互联超级周期”。
一场比AI芯片本身更深远的基础设施革命，已悄然打响。
一、AI时代的“功耗墙”：CPO为何成为唯一解
2026年，全球AI算力集群正从万卡级向百万卡级规模急速演进，一个前所未有的矛盾浮出水面：算力越强，数据传输的能耗就越接近“灾难级”。
这并非危言耸听。以Meta数据中心为例，到2030年，其单点数据中心耗电量预计将达2GW，而传统800G光模块单模块功耗逼近30W，数据中心的PUE（电力使用效率）根本扛不住这样的能耗压力。问题的根源在于，电信号在芯片与光模块之间的传输距离达到300毫米以上，信号损耗与功耗呈指数级增长。传统可插拔光模块——那种像“U盘”一样插在交换机面板上的方案——正在逼近其物理极限。
CPO（共封装光学） 给出的答案，是将光引擎与交换芯片或计算芯片通过先进封装技术直接集成在同一基板上。电信号的传输距离从“厘米级”瞬间缩短到了“毫米级”，功耗直接降低30%-50%，散热压力骤减。800G单端口功耗从14-16W降至5.2-5.6W，能耗降低60%-68%；1.6T单端口功耗从30W降至9W，信号完整性增强63倍。在AI算力以每年翻倍的速度狂奔、功耗红线却像天花板一样压下来的背景下，CPO不再是选择题——它是通向未来的唯一通道。
二、产业拐点已至：2026年，CPO从“概念”跨入“机架”
2.1 技术可行性的历史性终结
2026年6月的COMPUTEX展会，全球光通信产业的目光聚焦于一个共同判断：CPO的技术可行性争议，基本画上句号。 据花旗报告，行业讨论已从单一光学器件转向完整的机架级部署方案，生态系统规模化成为下一阶段的核心议题。这意味着，CPO不再是实验室里的“未来科技”，而是已经被纳入AI工厂的施工图纸。
展会上，英伟达展示了基于鸿海/富士康的Spectrum-6 SPX规模扩展CPO机架方案，中国台湾企业纬颖与美国Ayar Labs联合演示了光学I/O在真实AI基础设施中的集成应用，Marvell则将自身定位为未来光学集群的网络骨干。
2.2 三大应用场景：跑在前面的“尖兵”
CPO的战场并非单一，而是分裂为三条战线的同时推进：
· Scale-out 网络（横向扩展） ：这是CPO最早落地的场景——连接多台服务器的交换网络。英伟达全球首款CPO交换机Spectrum-X已于2026年6月2日宣布正式量产，首批客户锁定CoreWeave、Lambda与Oracle，较传统网络能效提升5倍、AI运行时间提升5倍。
· Scale-up 网络（纵向扩展） ：这是真正的增量市场——GPU与GPU之间的极短距离、极高带宽互联。英伟达下一代机架级计算架构Kyber在COMPUTEX上正式亮相，将NVLink互联规模扩展至144颗GPU，较现有方案实现翻倍。基于Rubin Ultra的Kyber系统将规模扩展带宽提升至每逻辑GPU 14.4Tbps。东吴证券分析指出，AI推理流量爆发将推动行业在2028年全面进入Scale-up周期，届时单机柜光传输强度至少提高3倍，Scale-up场景带宽总规模可达Scale-out场景的10倍。
· Scale-across 网络（跨数据中心） ：新的增量变量。谷歌TPU集群正引领光路交换（OCS）部署，英伟达也同步引入Dragonfly蜻蜓拓扑取代现行Fat-tree架构。
每个GPU机架都在“吞噬”更多光互联资源，英伟达Rubin平台每万张GPU就需要配备2万到2.5万只CPO光引擎，需求是刚性的。
三、市场爆发的量化图景：从数据看趋势
3.1 光模块市场的全面爆发
LightCounting的数据令人震撼：全球高速光模块（400G及以上）市场2025年已达165亿美元，2026年将激增至260亿美元，年增长率高达60%。从出货量来看，2026年800G光模块预计突破4000万只，1.6T需求达2500万至3000万只，头部厂商仅能满足70%-80%的需求。产业链已进入“全链通胀”周期，行业景气度从核心芯片向光通信、云与算力服务、配套电力设备及服务器等环节全面外溢。
3.2 CPO的指数级增长
· 2026年CPO市场规模预计达80亿美元，同比暴增433%；中国市场突破300亿元，占据全球65%以上订单份额。
· CPO在AI数据中心使用占比将从2026年的0.55%飙升至2030年的35.74%，五年狂飙65倍。
· Cignal AI预测，到2030年每年部署的CPO端口数量可能超过3000万个，增长将从2027年开始起步，2029至2030年间加速攀升。
· LightCounting预计，1.6T CPO产品出货量2029年将大幅上调至约900万个，2031年达1300万个。CPO市场2027年有望突破50亿美元，2030年增长至150亿美元。
这组数据绘出的是一根从2026年开始陡峭上扬的增长曲线——不是线性增长，而是指数级的爆发。
四、技术路线之争：多元并存而非替代
4.1 硅光：主流地位稳固
硅光子技术仍是CPO的主流基础平台。CPO的光学引擎正成为硅光子大规模落地历史性载体的过程。2026年OFC（全球光通信行业顶级会议）展会上，业界认为200G/lane曾是硅光极限，但今年已有厂商展示出带宽接近100GHz的硅光芯片，应用400G/lane已不是问题。
台积电COUPE（紧凑型通用光子引擎）平台已于2026年按计划进入量产量产，采用3D晶圆堆叠的SoIC封装技术，将先进逻辑工艺的电子集成电路（EIC）直接堆叠在65nm SOI硅光工艺的光子集成电路（PIC）顶部，信号路径从毫米级缩短到微米级，技术路线处于行业领先地位。
4.2 薄膜铌酸锂（TFLN）：超高速场景的“杀手锏”
薄膜铌酸锂凭借其超宽电光带宽，在超高速率场景展现独特优势。国内首条6英寸薄膜铌酸锂光子芯片中试线已实现量产突破，调制带宽超110GHz，达到国际先进水平。业内专家指出，12寸硅光晶圆加上8寸或6寸薄膜铌酸锂Die Level的异质键合是最具经济性的方案，可有效补充CPO、NPO及相干收发集成需求。多数厂商计划在3.2T光模块中采用“硅光+薄膜铌酸锂”异质集成方案。
4.3 技术路线的底层逻辑：三者并非替代关系
三种技术路线——EML、硅光、薄膜铌酸锂——并非你死我活的替代关系，而是在不同速率、功耗和成本要求下形成的多路线并行格局。硅光作为主流平台支撑CPO的“躯干”，薄膜铌酸锂在超高速场景担任“加速器”，BTO电光调制等新材料则在更前沿的位置探索突破。
五、竞争格局：谁在掌控赛道？
5.1 英伟达：AI工厂的“总包商”与标准制定者
英伟达将CPO视为长期核心技术方向，有意“建立下一代AI数据中心网络标准”。英伟达已经：
· 量产出货Spectrum-X CPO交换机，明确2026年下半年的量产爬坡计划；
· 发布Kyber机架架构，确立CPO在Scale-up网络中的战略地位；
· 通过股权投资+多年期采购协议，锁定Lumentum、Coherent高端激光器产能，其交付节奏被视为预判CPO出货规模的核心领先指标；
· 携台积电COUPE平台建立稳固工艺壁垒。
5.2 博通：AI半导体全速成长
博通FY26Q2 AI半导体营收达108亿美元，同比暴涨143%，六大核心客户的“瓦级算力”长期协议推动其成长。博通预计FY26 AI半导体营收560亿美元，FY27将突破1000亿美元。博通的Tomahawk6交换机已支持CPO，其Davisson平台将为商业部署提供第二条路径。
5.3 中国阵营：高速成长的“易中天”
全球光模块市场的竞争格局正在快速向中国厂商倾斜。中国拿下全球70%的光模块版图。A股光模块“三剑客”——中际旭创（“中”）、新易盛（“易”）、天孚通信（“天”） ——累计涨幅分别超过40倍、50倍和30倍。
中际旭创：800G市占率超40%，1.6T硅光模块已通过英伟达认证，良率高达95%，深度绑定英伟达与谷歌；1.6T硅光产能640万只。
新易盛：LPO技术黑马，800G市占率约25%，1.6T产品获谷歌、亚马逊、甲骨文认证 低功耗方案（LPO/CPO）；已向大客户送样。
天孚通信：CPO光引擎“隐形冠军”，独家供应英伟达CPO交换机光引擎；单机价值28.5万元，2025年订单约15-18亿元。
5.4 台积电：CPO产能的核心“总开关”
台积电COUPE平台已正式量产，不仅提供了完整的光引擎解决方案，更通过与英伟达、博通的深度绑定，牢牢把控着全球CPO产能的命脉。台积电明确指出，CPO技术推进需要供应链各环节的协同创新，在晶圆测试、光纤阵列单元（FAU）与高速光学封装组装三大环节的突破是决定CPO能否顺利规模化的关键。此外，台积电已点名上诠光电（FAU组装测试）与旺矽（光电测试设备）等产业伙伴，共同推动量产落地。
六、量产瓶颈：从“能否做出”到“能否稳定交付”
集邦科技TrendForce在今年6月发布的研究报告中作出了一项关键判断：CPO的核心障碍已从“能否做出”转向“能否稳定交付”。量产制的胜负，由四个核心要素决定：
良率是最大的X变量。2026年初，台积电CPO相关良率一度仅30%-40%，严重制约量产节奏。博通的CPO方案热管理良率维持在约70%，仍需大幅提升。
可维修的连接器是一个更隐蔽但同样致命的短板。CPO的光引擎一旦失效，即会导致整块ASIC模组报废，失效成本高昂。这反向倒逼前道晶圆制造至后道封装测试的产业链向更高精度方向升级。
InP/CW激光器供应正在成为新的战略资源。Coherent垄断旋光片50%产能，200G EML芯片单价超25美元，交货周期超25周。Hyperscaler（超大规模云厂商）正通过长约与投资提前锁定产能。
测试与耦光的成熟度同样关键。CPO前道硅光晶圆测试是制约量产效率的关键瓶颈，到2030年将为硅光晶圆测试设备带来21-24亿元的纯增量市场。设备竞争格局长期由FiconTEC、FormFactor、Axis-TEC三家外资企业主导，国内厂商正通过并购快速切入——如罗博特科收购FiconTEC，燕麦科技收购Axis-TEC。
七、短期争议与长期共识：2027年能否大规模放量？
7.1 2026年6月的“冷水事件”
2026年6月初，市场对CPO的投资热情经历了剧烈波动。原因是一份来自SemiAnalysis的报告，指出scale-up CPO大规模导入或要等到2029年，scale-out CPO在2026-2027年的预测也需要下调。摩根大通报告则预计，到2028年可插拔光模块仍是400亿美元的绝对主线，CPO市场约30亿美元，真正的CPO大规模渗透要等2028年之后。
7.2 机构分歧：不在方向，在时间表
汇总各家机构观点可以发现，分歧的核心不是“CPO会不会大规模部署”，而是“什么时候大规模部署”。
Citi：乐观派，2027年CPO交换机从约5000台跃升至约20.9万台。
LightCounting：中性派，高容量部署可能在2027年出现，有限部署逐步开始。
Morgan Stanley：谨慎派，2027年光引擎出货约600万-700万颗（低于市场2000万-3000万颗预期）。
Semi Analysis：悲观派，scale-up CPO大规模导入要到2029年。
中信建投证券作出重要判断：CPO节奏放慢意味着NPO（近封装光学）可能加速推进，但不论是CPO还是NPO，主要面向Scale-up市场，这对可插拔光模块供应商而言都是增量市场，传统可插拔光模块公司可以深度参与。
7.3 NPO：CPO之前的务实“冲锋队”
NPO（近封装光学）作为CPO规模化之前的务实过渡方案，正承接当前最迫切的商业化需求。谷歌正在大额采购NPO用于下一代TPU v7/v8/v9算力集群Scale-up层的芯片间互联。博通3.2T VCSEL架构NPO方案已于OFC 2026正式亮相；Marvell等厂商牵头的Open CPX MSA规范正式落地，统一了NPO向CPO演进的接口标准。NPO的加速放量，不仅是CPO的“热身赛”，更是一个为更广阔前景探路的风向标。
XPO（液冷可插拔光学）这一新概念也正在浮出水面。它通过液冷散热和高密度集成，为可插拔方案延长了生命周期，面向下一代AI数据中心，将长期与NPO/CPO共存。
八、中长期展望：未来的确定性在哪里？
8.1 黄金十年：AI算力基建的持续支撑
甲骨文2026财年财报显示，其剩余履约义务同比增长363%至6380亿美元，FY26资本支出557亿美元，并计划FY27再融资400亿美元支撑基建。Meta计划2026年将资本支出翻倍，Alphabet将股权融资总规模上调至847.5亿美元用于AI算力扩张。这些顶级云公司的资本开支几乎没有上限，为光互联产业链提供了长期需求支撑。
8.2 2026-2030年完整预测矩阵
2026-2030年CPO在AI数据中心使用占比分别为：0.55%、2.21%、7.23% 22.07%、35.74%，增速惊人。
2026-2028年CPO市场规模分别为：约80亿美元、约50亿美元、约150亿美元；CPO年部署端口数超3000万个。
8.3 三条判断：大方向已定，争议的是斜率
对于未来展望，可从三个层面进行判断：
第一，长期趋势高度确定。AI算力的“功耗墙”是不可逆的物理瓶颈，CPO是唯一能绕过它的路径。这不是技术竞赛问题，而是物理法则问题。整个产业的共识方向是CPO将持续渗透，最终成为AI数据中心光互联的主流方案。
第二，放量节奏取决于量产能力的突破速度。当前最大的变量是良率、激光器供应、耦光与测试设备的成熟度。当这几个瓶颈陆续突破时，CPO将从“概念验证”全面切换至“大规模量产”模式。2028年前后将是一个关键节点。
第三，中国市场将持续占据核心地位。中国厂商不仅在全球光模块市场占据65%以上的订单份额，在CPO封测设备、硅光集成等环节的国产化进程也在加速推进。工信部近期发布专项行动，明确推动全光交换等技术应用部署，政策面的支撑力度不容忽视。
结语：光互联的超级周期刚刚开启
CPO并不是一场“概念炒作”，而是AI算力指数增长与物理极限相互碰撞的必然产物。2026年之所以成为产业化元年，是因为产业各环节终于完成了从“能不能做”到“如何量产”的跨越。
未来的十年，将是光互联的“黄金十年”。CPO在AI数据中心的使用占比将从0.55%飙升至35.74%，全球CPO市场将在2030年前后突破150亿美元。这背后，是AI算力需求每12个月翻倍的内在动力，是2028年Scale-up周期全面开启的技术窗口，也是AI光通信技术变革成为2026年下半年科技领域最重要主线的现实判断。
AI算力军备竞赛才刚到中场，光互联的升级周期至少还有3到5年。这把火才刚刚烧起来，真正的爆发，还远未到来。
