可插拔光模塊如同標準USB接口,而CPO技術則是將USB芯片直接焊死在主板上。前者靈活通用,後者追求極致的性能與集成。2025年,單顆800G光模塊功耗普遍在15-18瓦,部分高性能方案逼近20瓦,驅動著技術路綫向更高能效的CPO演進。
一、CPO和可插拔光模塊的核心區別是什麼?
CPO指共封裝光學,它將光引擎從交換機前面板移出,與交換芯片一起封裝在同一基板上,通過超短距的芯片級互連替代傳統的PCB走綫。這如同將水電管道在建造時就直接澆築在房子的牆體内部。
可插拔光模塊則是標準化、可熱插拔的獨立組件,通過電氣接口插在交換機或服務器面板上。這就像牆面上的標準插座,設備可以隨時連接或更換,靈活但存在連接損耗。
兩者的根本差異在於 「集成」與「分離」 。CPO追求極致的性能與效率,犧牲了模塊的獨立性與可更換性;可插拔模塊則以標準化和靈活性為首要目標,是目前數據中心絕對的主流形態。國泰海通證券在2026年的研報中指出,CPO技術「將光引擎與計算引擎緊密耦合」,是突破傳統可插拔光模塊功耗和帶寬瓶頸的關鍵路徑,其商業化進程正在加速。
二、為什麼AI算力爆發讓CPO成為熱點?
AI大模型訓練催生了萬卡級集群,芯片間需要海量數據高速互通。根據LightCounting 2025年7月發佈的報告,AI集群對光互連的需求正經歷爆發式增長,預計2023-2025年AI相關光學器件銷售呈現強勁增長,且這一趨勢將支撐市場持續擴張至2030年。然而,傳統可插拔方案在速率突破800G後,面臨三大瓶頸:
功耗牆:數據在交換機芯片和前面板的光模塊間傳輸,需經過數英寸的PCB走綫,信號衰減巨大。研究指出,傳統可插拔光模塊的功耗較CPO方案顯著更高。CPO通過消除長距離的PCB銅纜走綫,能顯著降低這一能耗。
密度牆:前面板物理空間有限,可插拔數量逼近極限。1.6T光模塊體積更大,傳統形態已無法滿足未來帶寬密度需求。
成本牆:高速率下,為補償信道損耗,所需的昂貴的射頻器件和功耗成本非綫性上升。
CPO通過光電共封,將電傳輸距離從「英寸級」縮短至「毫米級」,是支撐下一代AI基礎設施的關鍵路徑。
三、CPO技術將如何改變産業鏈?
CPO不僅是産品升級,更是對光通信産業鏈價值與分工的重塑。
價值轉移:CPO將價值重心上移至矽光芯片、先進封裝和CPO專用交換芯片等核心環節。在傳統光模塊中,封裝組裝佔據較大成本,而在CPO時代,掌握矽光技術(SiPh)和2.5D/3D封裝能力的公司將佔據更有利位置。
生態重構:傳統光模塊是標準化的「即插即用」,CPO則要求光、電、芯片、封裝深度協同設計。這打破了交換機廠、芯片廠、光模塊廠的傳統界綫,促使産業從鏈式走向融合。例如,英偉達已推出Quantum-X矽光交換機等集成方案。同時,行業也在探索近封裝光學(NPO)等過渡方案,作為下一代落地應用的重要方向。
國産機遇與挑戰:在矽光芯片、高速激光器等核心領域,國産化率仍低。但CPO技術變革窗口期,為中國企業在部分細分環節提供了追趕可能。
四、市場需求與技術前景如何?
關於CPO的落地節奏,市場存在不同視角。一方面,産業界對2026年作為規模化起點的預期正在升溫。另一方面,研究機構給出了更為具體的長期預測:
長期爆發式增長:市場研究數據顯示,全球CPO技術市場規模預計將從2024年的約4600萬美元,以41.9%的年復合增長率快速增長,預計到2031年將達到約9.47億美元。這印證了CPO作為長期産業大趨勢的判斷。國泰海通證券在2026年2月的研報中,援引LightCounting的預測指出,到2029年,800G、1.6T和3.2T光模塊中CPO的滲透率將分別達到2.9%、9.5%和50.6%。
技術路徑並行:CPO並非孤立的演進。同時,LPO作為可插拔陣營的重要演進,通過移除DSP芯片降低功耗和延時,將在中短距離場景與CPO長期共存、互補競爭。
短期與長期格局:綜合來看,短期(未來1-3年)内,可插拔模塊(含LPO及向1.6T升級)憑借成熟生態,仍將是市場主流。長期(2026年後),隨著AI集群規模持續擴大,CPO憑借其超高能效和密度優勢,預計將成為AI縱向擴展網絡的最佳解決方案,實現從高端市場向規模應用的滲透。
五、投資者如何佈局人工智能算力賽道?
人工智能的發展離不開底層算力設施的持續叠代。CPO技術的爆發,本質上是算力硬件從「組裝邏輯」向「半導體邏輯」的回歸。對於投資者而言,鑒於技術路綫的不確定性(CPO、NPO與LPO的博弈),通過指數工具佈局整個AI硬件産業鏈,可能是捕捉這一趨勢的方式之一。
人工智能ETF易方達(159819)跟蹤中證人工智能主題指數,覆蓋AI芯片、算法軟件、應用等全鏈條上市公司;場外投資者可通過聯接基金A類(012733)或C類(012734)進行配置。
科創人工智能ETF易方達(588730)跟蹤上證科創板人工智能指數,其成分股均來自科創板,聚焦硬核科技;場外投資者可通過聯接基金A類(023564)或C類(023565)進行參與。
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投資者在投資基金前應認真閱讀《基金合同》和《招募說明書》等法律文件,全面認識基金産品的風險收益特徵,在了解産品情況及聽取銷售機構適當性意見的基礎上,根據自身風險承受能力、投資期限和投資目標,對基金投資做出獨立決策,選擇合適的基金産品,完整版風險提示函詳閱易方達官網。
内容來源:有連雲
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