AI算力的高速扩张正将底层数据搬运的速度推至极限,2026年已被全球光通信与半导体行业共识为共封装光学(CPO)的产业化元年。在高盛、LightCounting等研究机构的预测中,光互联市场在未来几年将迎来数量级式的暴增,CPO作为颠覆性技术也开始进入现实,并与当前主流的可插拔光模块形成长期共存的格局。
光互联潜在规模暴增10倍
高盛近期研究报告的核心观点是,光互联的潜在市场规模将从约150亿美元增长至1540亿美元,增幅高达10倍。这一暴增的核心驱动力,在于AI对数据传输效率的巨大需求。
- 驱动因素:数据中心架构从“横向扩展”(Scale out,连接多个独立服务器)转向“纵向扩展”(Scale up,集成单个服务器内部的计算单元)。例如,英伟达的Rubin Ultra NVL576系统中,网络互联的价值预计将从当前GB300 NVL72的约31.5万美元飙升至94亿美元,增幅达29倍。
CPO与可插拔:共存而非替代
尽管高盛明确指出两者是叠加共存,而非零和竞争,但双方在不同场景下各有优劣:
对比维度
CPO (共封装光学)
可插拔光模块 (Pluggable)
核心优势
极致性能突破:信号完整性大幅提升,是解决1.6T/3.2T以上速率“功耗墙”的关键。
成熟可靠与灵活运维:技术与供应链成熟,故障时即插即拔更换,维护成本低、停机风险小。
劣势与挑战
维护成本高:光学引擎与交换芯片高度绑定,一旦出现故障,可能需要将整个昂贵的ASIC芯片一同更换。
功耗与成本瓶颈:随着速率提升,其功耗和成本急剧上升,在大规模部署时面临巨大挑战。
技术速览
电信号路径从传统方案的300mm缩短至50mm以内。CPO由高速可插拔方案演进而来,共享核心工艺基础,但封装精度要求从微米级跃升至纳米级。
渗透率预测
1.6T端口中预计为9.5%,但在3.2T端口中将提升至50.6%,有望成为下一代超高速互联的标准技术。
自身市场仍在增长,但渗透率逐年被CPO等新技术稀释,2026年仅被稀释约3%,2027年约11%。
分工与展望
专注于对带宽和功耗极度敏感的超大规模AI算力集群的核心域,技术壁垒高,产值巨大。
负责灵活运维、成熟可靠的应用场景。其广阔的地盘决定了它作为“基座”的长期价值。
除了CPO与可插拔的主流共存外,产业界也在积极探索多项互补的技术:
- 近封装光学 (NPO):作为介于两者之间的过渡形态,已在3.2T速率上取得进展。
- 线性可插拔光学 (LPO):简化设计,专攻短距、低成本场景,正被积极研发。
- 光路交换 (OCS):高效构建大规模网络拓扑,被谷歌等云厂商采用。
⚙️ 产业链与市场爆发:龙头入局,AI驱动
2026年的关键产业动态,标志着CPO技术已从科研迈入大规模商业化部署阶段:
- CSP巨额资本支出:谷歌、亚马逊、微软和Meta计划在2026年合计投入高达7250亿美元用于AI基础设施(如数据中心)。预计2026年以太网光收发器和CPO的销售额将达260亿美元,增长60%。
- 全球龙头企业集体押注英伟达 (Nvidia):旗下Spectrum-X和Quantum-X交换机已被Meta和Oracle采用,其未来的Vera Rubin架构与Feynman架构均将全面转向CPO。博通 (Broadcom):业界首款大规模量产的CPO产品——Tomahawk 5 Bailey已进入商用部署,并且其未来的产品路线图规划到了400G/lane。AMD:为下一代MI500加速器开发基于CPO和微环调制器(MRM)硅光技术的互连方案。台积电 (TSMC):其COUPE(紧凑型通用光子引擎)平台将在2026年通过CoWoS先进封装技术进入正式量产阶段。国内厂商:紫光股份的800G CPO交换机已可商用交付;光迅科技、华工科技、中际旭创等也分别在3.2T NPO模块、高端芯片方面取得突破。在全球高速光模块市场中,中国企业已占据约70%的份额。
供应链挑战:激光器成瓶颈
市场的高速膨胀也暴露了产业链的薄弱环节:
- 上游产能:EML(电吸收调制激光器)和CW(连续波)激光器的产能已被战略性客户提前锁定,预计将通过设计革新(从EML转向硅光CPO或LPO方案)来缓解压力。
- 下游需求激增:高速光模块(400G+)将成为供应链的巨大考验,预计2026年和2027年800G及以上速率光收发器的出货量将达到1.5亿个
总结
光互联市场的暴增和CPO技术的入场,是不可逆转的趋势。CPO与可插拔的长期共存,如同数据中心高速公路系统中高速专用车道(CPO)与传统主干道(可插拔)的互补。
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