--- title: "CPO 商用化提速:Scale-out 突破 0 到 1,Scale-up 有望率先大规模落地?" type: "News" locale: "zh-CN" url: "https://longbridge.com/zh-CN/news/282325857.md" description: "CPO 在英伟达、博通等行业龙头推动下加速商用。西部证券认为,在 Scale-up(纵向扩展)侧,头部厂商具备垂直整合能力推动落地,商业化推进需求的迫切性更高,供给端的产能瓶颈同样更为关键。在 Scale-out(横向扩展)侧,CPO 商用突破 0 到 1,渗透率有望逐步提升,但商业化节奏相对平缓。" datetime: "2026-04-10T10:09:11.000Z" locales: - [zh-CN](https://longbridge.com/zh-CN/news/282325857.md) - [en](https://longbridge.com/en/news/282325857.md) - [zh-HK](https://longbridge.com/zh-HK/news/282325857.md) --- # CPO 商用化提速:Scale-out 突破 0 到 1,Scale-up 有望率先大规模落地? 要站在光里,不要光站在那里。今日 CPO 概念板块中,新易盛、中际旭创创历史新高,沃格光电涨停,中富电路等跟涨。 光电共封装(CPO)技术正从实验室走向大规模商用,AI 算力爆发带来的功耗与带宽瓶颈,正将这一技术推至数据中心建设的核心议题。 据西部证券研发中心最新发布的光模块行业深度报告,**在英伟达、博通等头部厂商推动下,CPO 商业化进程明显提速。** **在 Scale-up 侧,**由于 NVLink 等纵向扩展网络属于专有封闭体系,头部厂商具备垂直整合能力以推动 CPO 落地,**商业化推进需求的迫切性更高**,但供给端的良率与产能瓶颈同样更为关键。 **在 Scale-out 侧,CPO 商用突破 0 到 1,渗透率有望逐步提升**;但对功耗和成本的改善幅度相对有限(三层网络架构下总功耗仅优化 2%、总成本仅优化 3%),**商业化节奏相对平缓。** 同时,CPO 交换机供应链高度碎片化,激光源、ELS 模块、光电测试等各环节均涉及多家供应商;**建议关注大功率 CW 光源、FAU 等分工清晰、已率先参与 CPO 交换机厂商联合研发或有订单预期的环节。** ## **CPO 核心优势与现实短板** CPO(Co-packaged Optics,光电共封装)通过将光引擎与交换机 ASIC 芯片集成封装在同一基板上,从物理层根本上缓解了传统数据中心网络架构的瓶颈。 其核心优势体现在三个维度: > 一是大幅降低功耗,较 DSP 光模块节能 50% 以上,英伟达 Q3450 CPO 每 800G 带宽功耗仅 4-5W,节能幅度达 73%; > > 二是突破铜缆限制,支持跨机架扩展,英伟达 Spectrum 6800 理论上可连接 131,072 个 GPU; > > 三是信号完整性显著改善,电信号传输距离从 15-30 厘米缩短至数十毫米,MTBF(平均无故障时间)达 260 万小时,远超可插拔模块的 50-100 万小时。 长期来看,**两层网络场景下,CPO 方案可使集群总成本降低 7%、网络成本降低 46%、光模块成本降低 86%。** 但 CPO 并非没有代价。光引擎单套成本高达 3.5-4 万美元;高密度集成带来严峻的散热挑战,需配套液冷系统;由于光引擎与主芯片固化集成,一旦故障通常需要更换整块板卡,可维护性和灵活性较差。 此外,缺乏统一行业标准导致跨厂商兼容性差,英伟达的 COUPE 方案与博通的 FOWLP 方案之间目前尚无互操作共识。 ## **多技术路线并行,过渡方案各有侧重** 当前业界并非单押 CPO 一条路线,而是多种技术方案并行演进,形成从可插拔到共封装的技术光谱。 LPO(线性可插拔光模块)通过移除传统收发器中的 DSP 芯片、将信号处理转移至主机端 ASIC,实现功耗、成本和延迟的降低,但传输距离受限,系统兼容性存在挑战。 NPO(近封装光学)定位"内置式可插拔",相较 CPO 具备光引擎可插拔、适配 PCB 板工作、不占用先进封装资源及可大规模量产等优势,在功耗和时延方面存在一定劣势,被视为 CPO 的重要过渡方案。 XPO(超高密度可插拔光学)则代表可插拔路线的激进演进。2026 年 3 月,Arista 正式宣布成立 XPO MSA,目标形态为 64 通道、12.8Tbps 单模块带宽,支持每模块最高 400W 的冷板散热能力,相对 1600G-OSFP 光模块实现约 4 倍密度提升,兼具大带宽、原生液冷和可插拔运维特性。 此外,立讯精密主推的 CPC(共封装铜缆)方案通过从封装基板直接引出双同轴铜缆,在信号完整性方面具备关键优势,有望为 448G SerDes 部署提供可行路径; MicroLED CPO 则通过将微米级发光二极管阵列与 CMOS 驱动电路集成封装,以并行光发射方式实现更高密度传输,代表更远期的技术探索方向。 **综合供应链成熟度和性能优势,CPO 相较于 NPO 和可插拔方案的综合性价比优势目前仍不明显,客户认可度有待提升。后续核心观察变量在于:交换机芯片与 SerDes 通道的迭代情况,以及 NPO 规模化生产良率与 CPO 总成本之间的动态比较。** ## **英伟达 CPO 交换机结构件全拆解** 以英伟达 Quantum X800-Q3450 IB CPO 交换机为样本,系统拆解 CPO 核心结构件与制造难点。首先该交换机配置如下: > 该交换机配备 4 颗 Quantum-X800 ASIC 芯片,采用台积电 4nm 工艺,单芯片带宽 28.8T,总带宽达 115.2T,拥有 1070 亿个晶体管。 > > 光学侧搭载 72 个 1.6T 光引擎,每三枚为一组可拆卸光学子组件,每枚光引擎对应 8 个单通道 200Gbit/s 微环调制器(MRM)。 > > 激光源采用 18 个 ELS 模组,共计 144 个连续波(CW)DFB 激光芯片,每颗功率输出约 300-350mW。 > > 收发两端合计 1440 根光纤,其中 1152 根用于发射/接收,288 根为保偏光纤,对应 144 个单模 MPO 端口和 36 个保偏 MPO。 存在以下四大核心制造环节: **微环调制器(MRM)**:相较于马赫 - 曾德尔调制器(MZM),MRM 尺寸极紧凑(面积 25-225μm²),功耗低,天然支持 WDM,但温度敏感性极高(约为 MZM 的 10-100 倍),需精密温控系统,非线性特性也给高阶调制带来挑战。 **PIC 与 EIC 封装**:从 2D、2.5D 逐步向 3D 封装演进,3D 封装通过垂直互连实现更短传输距离、更高集成度,但工艺难度和良率压力显著上升,是当前 CPO 技术研究的热点与难点。 **OE 与 ASIC 芯片封装**:以英伟达 Spectrum-X Photonics 交换芯片封装为例,其基板尺寸达 110mm×110mm,远超 Blackwell 架构的 70mm×76mm;封装过程中需先将 36 个已知合格的光学引擎通过倒装焊技术固定在基板上,再进行中介层模块键合,良率控制难度极高;随着中介层尺寸增加,翘曲问题亦日益凸显。 **光纤耦合**:CPO 系统要求光纤以亚微米级精度对准芯片上的波导,且需在存在热效应的交换机机箱内部完成操作,难度远超可插拔模块场景。边缘耦合为当前主流方案,依赖微透镜聚焦与波导锥形结构实现高效耦合。 ## **供应链高度碎片化,**关注分工清晰的核心环节 当前 CPO 供应链的碎片化程度,是制约其商业化提速的核心障碍之一。 从英伟达 CPO 交换机供应链图谱来看,**激光源、ELS 模块、FAU、MPO 连接器、晶圆代工、OSAT 封装、光电测试等各环节均涉及多家供应商,但具备完整光电融合工艺能力的代工厂、专用高精度光电测试设备供应商及标准化封装材料商仍相当稀缺。** **** 在 Scale-up 侧,CPO 面临的供给端制约更为突出。由于 NVLink 等纵向扩展网络属于专有封闭体系,头部厂商具备垂直整合能力以推动 CPO 落地,商业化推进需求的迫切性更高,但供给端的良率与产能瓶颈同样更为关键。 在 Scale-out 侧,CPO 对功耗和成本的改善幅度相对有限(三层网络架构下总功耗仅优化 2%、总成本仅优化 3%),商业化节奏相对平缓。 **建议投资者优先关注两类方向:** 一是分工清晰、已率先参与 CPO 交换机厂商联合研发或有订单预期的环节,包括大功率 CW 光源、FAU 及 ELS 模组; 二是相较可插拔光模块具有弹性增量的环节,包括 CPO 耦合/测试设备、保偏光纤、先进封装(PIC 和 EIC 封装)、ASIC 芯片和 OE 封装、光纤分纤盒等。 ### 相关股票 - [XLK.US](https://longbridge.com/zh-CN/quote/XLK.US.md) - [IXN.US](https://longbridge.com/zh-CN/quote/IXN.US.md) - [NVDY.US](https://longbridge.com/zh-CN/quote/NVDY.US.md) - [PSI.US](https://longbridge.com/zh-CN/quote/PSI.US.md) - [AVGU.US](https://longbridge.com/zh-CN/quote/AVGU.US.md) - [NVDU.US](https://longbridge.com/zh-CN/quote/NVDU.US.md) - [SOXX.US](https://longbridge.com/zh-CN/quote/SOXX.US.md) - [AVGW.US](https://longbridge.com/zh-CN/quote/AVGW.US.md) - [AVGX.US](https://longbridge.com/zh-CN/quote/AVGX.US.md) - [AVGO.US](https://longbridge.com/zh-CN/quote/AVGO.US.md) - [NVDA.US](https://longbridge.com/zh-CN/quote/NVDA.US.md) - [NVDL.US](https://longbridge.com/zh-CN/quote/NVDL.US.md) - [AVL.US](https://longbridge.com/zh-CN/quote/AVL.US.md) - [AVGG.US](https://longbridge.com/zh-CN/quote/AVGG.US.md) - [SOXL.US](https://longbridge.com/zh-CN/quote/SOXL.US.md) - [NVDX.US](https://longbridge.com/zh-CN/quote/NVDX.US.md) - [SMH.US](https://longbridge.com/zh-CN/quote/SMH.US.md) - [XSD.US](https://longbridge.com/zh-CN/quote/XSD.US.md) ## 相关资讯与研究 - [光模块的 “最大对手”–CPO 何时才能真正量产?](https://longbridge.com/zh-CN/news/282281754.md) - [技术迭代、资本加码! 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