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title: "CPO 商用化提速：Scale-out 突破 0 到 1，Scale-up 有望率先大規模落地？"
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url: "https://longbridge.com/zh-HK/news/282325857.md"
description: "CPO 在英偉達、博通等行業龍頭推動下加速商用。西部證券認為，在 Scale-up（縱向擴展）側，頭部廠商具備垂直整合能力推動落地，商業化推進需求的迫切性更高，供給端的產能瓶頸同樣更為關鍵。在 Scale-out（橫向擴展）側，CPO 商用突破 0 到 1，滲透率有望逐步提升，但商業化節奏相對平緩。"
datetime: "2026-04-10T10:09:11.000Z"
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# CPO 商用化提速：Scale-out 突破 0 到 1，Scale-up 有望率先大規模落地？

要站在光裏，不要光站在那裏。今日 CPO 概念板塊中，新易盛、中際旭創創歷史新高，沃格光電漲停，中富電路等跟漲。

光電共封裝（CPO）技術正從實驗室走向大規模商用，AI 算力爆發帶來的功耗與帶寬瓶頸，正將這一技術推至數據中心建設的核心議題。

據西部證券研發中心最新發布的光模塊行業深度報告，**在英偉達、博通等頭部廠商推動下，CPO 商業化進程明顯提速。**

**在 Scale-up 側，**由於 NVLink 等縱向擴展網絡屬於專有封閉體系，頭部廠商具備垂直整合能力以推動 CPO 落地，**商業化推進需求的迫切性更高**，但供給端的良率與產能瓶頸同樣更為關鍵。

**在 Scale-out 側，CPO 商用突破 0 到 1，滲透率有望逐步提升**；但對功耗和成本的改善幅度相對有限（三層網絡架構下總功耗僅優化 2%、總成本僅優化 3%），**商業化節奏相對平緩。**

同時，CPO 交換機供應鏈高度碎片化，激光源、ELS 模塊、光電測試等各環節均涉及多家供應商；**建議關注大功率 CW 光源、FAU 等分工清晰、已率先參與 CPO 交換機廠商聯合研發或有訂單預期的環節。**

## **CPO 核心優勢與現實短板**

CPO（Co-packaged Optics，光電共封裝）通過將光引擎與交換機 ASIC 芯片集成封裝在同一基板上，從物理層根本上緩解了傳統數據中心網絡架構的瓶頸。

其核心優勢體現在三個維度：

> 一是大幅降低功耗，較 DSP 光模塊節能 50% 以上，英偉達 Q3450 CPO 每 800G 帶寬功耗僅 4-5W，節能幅度達 73%；
> 
> 二是突破銅纜限制，支持跨機架擴展，英偉達 Spectrum 6800 理論上可連接 131,072 個 GPU；
> 
> 三是信號完整性顯著改善，電信號傳輸距離從 15-30 厘米縮短至數十毫米，MTBF（平均無故障時間）達 260 萬小時，遠超可插拔模塊的 50-100 萬小時。

長期來看，**兩層網絡場景下，CPO 方案可使集羣總成本降低 7%、網絡成本降低 46%、光模塊成本降低 86%。**

但 CPO 並非沒有代價。光引擎單套成本高達 3.5-4 萬美元；高密度集成帶來嚴峻的散熱挑戰，需配套液冷系統；由於光引擎與主芯片固化集成，一旦故障通常需要更換整塊板卡，可維護性和靈活性較差。

此外，缺乏統一行業標準導致跨廠商兼容性差，英偉達的 COUPE 方案與博通的 FOWLP 方案之間目前尚無互操作共識。

## **多技術路線並行，過渡方案各有側重**

當前業界並非單押 CPO 一條路線，而是多種技術方案並行演進，形成從可插拔到共封裝的技術光譜。

LPO（線性可插拔光模塊）通過移除傳統收發器中的 DSP 芯片、將信號處理轉移至主機端 ASIC，實現功耗、成本和延遲的降低，但傳輸距離受限，系統兼容性存在挑戰。

NPO（近封裝光學）定位"內置式可插拔"，相較 CPO 具備光引擎可插拔、適配 PCB 板工作、不佔用先進封裝資源及可大規模量產等優勢，在功耗和時延方面存在一定劣勢，被視為 CPO 的重要過渡方案。

XPO（超高密度可插拔光學）則代表可插拔路線的激進演進。2026 年 3 月，Arista 正式宣佈成立 XPO MSA，目標形態為 64 通道、12.8Tbps 單模塊帶寬，支持每模塊最高 400W 的冷板散熱能力，相對 1600G-OSFP 光模塊實現約 4 倍密度提升，兼具大帶寬、原生液冷和可插拔運維特性。

此外，立訊精密主推的 CPC（共封裝銅纜）方案通過從封裝基板直接引出雙同軸銅纜，在信號完整性方面具備關鍵優勢，有望為 448G SerDes 部署提供可行路徑；

MicroLED CPO 則通過將微米級發光二極管陣列與 CMOS 驅動電路集成封裝，以並行光發射方式實現更高密度傳輸，代表更遠期的技術探索方向。

**綜合供應鏈成熟度和性能優勢，CPO 相較於 NPO 和可插拔方案的綜合性價比優勢目前仍不明顯，客户認可度有待提升。後續核心觀察變量在於：交換機芯片與 SerDes 通道的迭代情況，以及 NPO 規模化生產良率與 CPO 總成本之間的動態比較。**

## **英偉達 CPO 交換機結構件全拆解**

以英偉達 Quantum X800-Q3450 IB CPO 交換機為樣本，系統拆解 CPO 核心結構件與製造難點。首先該交換機配置如下：

> 該交換機配備 4 顆 Quantum-X800 ASIC 芯片，採用台積電 4nm 工藝，單芯片帶寬 28.8T，總帶寬達 115.2T，擁有 1070 億個晶體管。
> 
> 光學側搭載 72 個 1.6T 光引擎，每三枚為一組可拆卸光學子組件，每枚光引擎對應 8 個單通道 200Gbit/s 微環調製器（MRM）。
> 
> 激光源採用 18 個 ELS 模組，共計 144 個連續波（CW）DFB 激光芯片，每顆功率輸出約 300-350mW。
> 
> 收發兩端合計 1440 根光纖，其中 1152 根用於發射/接收，288 根為保偏光纖，對應 144 個單模 MPO 端口和 36 個保偏 MPO。

存在以下四大核心製造環節：

**微環調製器（MRM）**：相較於馬赫 - 曾德爾調製器（MZM），MRM 尺寸極緊湊（面積 25-225μm²），功耗低，天然支持 WDM，但温度敏感性極高（約為 MZM 的 10-100 倍），需精密温控系統，非線性特性也給高階調製帶來挑戰。

**PIC 與 EIC 封裝**：從 2D、2.5D 逐步向 3D 封裝演進，3D 封裝通過垂直互連實現更短傳輸距離、更高集成度，但工藝難度和良率壓力顯著上升，是當前 CPO 技術研究的熱點與難點。

**OE 與 ASIC 芯片封裝**：以英偉達 Spectrum-X Photonics 交換芯片封裝為例，其基板尺寸達 110mm×110mm，遠超 Blackwell 架構的 70mm×76mm；封裝過程中需先將 36 個已知合格的光學引擎通過倒裝焊技術固定在基板上，再進行中介層模塊鍵合，良率控制難度極高；隨着中介層尺寸增加，翹曲問題亦日益凸顯。

**光纖耦合**：CPO 系統要求光纖以亞微米級精度對準芯片上的波導，且需在存在熱效應的交換機機箱內部完成操作，難度遠超可插拔模塊場景。邊緣耦合為當前主流方案，依賴微透鏡聚焦與波導錐形結構實現高效耦合。

## **供應鏈高度碎片化，**關注分工清晰的核心環節

當前 CPO 供應鏈的碎片化程度，是制約其商業化提速的核心障礙之一。

從英偉達 CPO 交換機供應鏈圖譜來看，**激光源、ELS 模塊、FAU、MPO 連接器、晶圓代工、OSAT 封裝、光電測試等各環節均涉及多家供應商，但具備完整光電融合工藝能力的代工廠、專用高精度光電測試設備供應商及標準化封裝材料商仍相當稀缺。**

****

在 Scale-up 側，CPO 面臨的供給端制約更為突出。由於 NVLink 等縱向擴展網絡屬於專有封閉體系，頭部廠商具備垂直整合能力以推動 CPO 落地，商業化推進需求的迫切性更高，但供給端的良率與產能瓶頸同樣更為關鍵。

在 Scale-out 側，CPO 對功耗和成本的改善幅度相對有限（三層網絡架構下總功耗僅優化 2%、總成本僅優化 3%），商業化節奏相對平緩。

**建議投資者優先關注兩類方向：**

一是分工清晰、已率先參與 CPO 交換機廠商聯合研發或有訂單預期的環節，包括大功率 CW 光源、FAU 及 ELS 模組；

二是相較可插拔光模塊具有彈性增量的環節，包括 CPO 耦合/測試設備、保偏光纖、先進封裝（PIC 和 EIC 封裝）、ASIC 芯片和 OE 封裝、光纖分纖盒等。

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