CPO商用化提速：Scale-out突破0到1，Scale-up有望率先大规模落地？|asic|交换机|信号|光纤|商用化提速|调制器

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。