移动通信网 林知远
Cignal AI发布的最新研究报告标志着共封装光学（CPO）技术正式迈过商业化部署门槛。该机构首次公布CPO部署及ELSFP（外置光源）模块市场的量化预测，预计到2030年CPO年部署端口数量将超过3000万个，ELSFP模块市场年收入将突破15亿美元。这一预测基于ELSFP出货量以及等效可插拔1.6T/3.2T端口数据建模。台积电、英伟达和博通三大厂商正通过大规模投资推动该技术实现规模化量产。Cignal AI光学组件首席分析师Scott Wilkinson表示："英伟达承担了首次部署的投资和技术风险，预计CPO将在200G/lane速率下兑现其承诺。"这项技术此前一直处于"还需两到五年才能部署"的状态，如今终于获得足够的商业牵引力。
【关键数据】
[1] 2030年CPO年部署端口数量超过3000万个
[2] ELSFP模块市场2030年规模达15亿美元，年复合增长率96%
[3] CPO单端口成本从150美元降至50美元以下
[4] 英伟达GPU集群单个系统CPO端口密度达每机架2048个
[5] CPO技术功耗降低30%，带宽密度提升5倍
CPO技术的核心创新在于将光学器件直接封装到交换机芯片上，消除传统可插拔光模块连接器带来的信号损耗和功耗问题。在200G/lane速率下，CPO能够显著降低系统功耗并提升信号完整性。相比传统方案，CPO在高速数据传输中具备更低的插入损耗（通常小于1.5dB）和更优的热管理性能。该技术采用硅光子学工艺，通过晶圆级封装实现光电器件的紧密集成。在Scale-up应用场景中，CPO将取代传统铜缆互连，开辟全新的光互连市场。英伟达的Quantum-X和Spectrum-X交换机平台将率先大批量部署CPO技术，这些平台支持的单端口带宽可达3.2Tbps。博通的Davisson平台则为商业部署提供第二条技术路径，该平台集成度更高，单芯片可支持64个25.6Tbps端口。
全球CPO市场正呈现快速增长态势，ELSFP模块市场将从2026年的1亿美元增长至2030年的15亿美元，年复合增长率达96%。在Scale-out领域，CPO部署量目前仅占1.6T可插拔市场的一小部分，约5%的市场份额，但这一比例将在2029-2030年间快速提升。传统可插拔光模块市场规模约为150亿美元，其中800G和1.6T产品占据主导地位。CPO技术的引入将重塑市场格局，特别是在高端数据中心和超算应用领域。英伟达作为首个大规模部署CPO的供应商，其GPU集群对高带宽、低延迟互连的需求推动了技术发展。该公司计划在2025年前将CPO技术应用于其全系列AI训练平台，单个集群的CPO端口数量可达数万个。
CPO产业链正在快速成熟，上游包括硅光芯片设计、晶圆代工和封装测试环节。台积电作为代工龙头，已投入超过10亿美元建设CPO专用产线，月产能将达到10万片12英寸晶圆。中游涉及光器件制造和模块集成，包括激光器、调制器、探测器等核心器件。下游应用主要集中在数据中心网络、高性能计算和电信设备领域。产业链成本结构中，硅光芯片约占40%，封装测试占30%，光器件占20%，其他占10%。随着规模化生产，CPO模块的单端口成本有望从目前的150美元降至2030年的50美元以下。供应链本土化趋势明显，中国厂商在封装测试环节具备成本优势，而美国企业在芯片设计和算法方面领先。日本企业则在精密制造和材料技术方面保持竞争力。
英伟达H200和即将发布的下一代GPU将全面采用CPO互连技术，单个GPU集群的CPO端口密度将达到每机架2048个端口。微软Azure和亚马逊AWS等云服务商已开始小规模测试CPO解决方案，测试结果显示功耗降低30%，带宽密度提升5倍。Meta和谷歌的数据中心也计划在2025年导入CPO技术，初期部署规模预计达到10万个端口。在高性能计算领域，美国能源部的百亿亿次超级计算机项目将大量采用CPO互连，单个系统的CPO端口数量超过100万个。电信设备厂商华为、中兴通讯已在5G基站和核心网设备中试用CPO技术。金融交易系统对超低延迟的要求也推动了CPO在专用网络中的应用，延迟可降低至50纳秒以下。
CPO技术的规模化部署将重塑整个光通信行业格局，传统光模块厂商面临转型压力。Cignal AI预测CPO在Scale-out网络中完成验证后，Scale-up网络部署将于2028年底或2029年初启动，届时年增长率将达到200%以上。博通、Marvell等芯片厂商正加速CPO产品开发，计划在2025年推出支持51.2Tbps的新一代平台。日本的住友电工、古河电工等光器件厂商也在加大CPO投资，总投资额超过20亿美元。中国的海光信息、寒武纪等AI芯片厂商已与光通信企业建立合作关系，推动CPO技术在国产化AI训练平台中的应用。随着制造成本下降和技术成熟度提升，CPO有望在2030年后扩展至更多应用场景，包括边缘计算、自动驾驶和工业互联网等新兴领域。
