定心、播种,2027年才是CPO的收获年。
CPO 的核心价值何在?共封装光学(CPO)通过将光引擎与处理器(XPU)或交换芯片集成,相比可插拔光模块,在电源效率、信号完整性和网络弹性上实现全方位提升。英伟达计划于今年下半年开始部署其 CPO 交换机(类近封装光学架构,配备可拆卸光引擎),CoreWeave、Lambda及德克萨斯高级计算中心将成为首批落地客户。
博通也将于今年开始出货其 TH6 系列交换机。与可插拔光模块相比,这些 CPO / 近封装光学(NPO)方案能显著降低网络功耗。预计,在 3 月 16-19 日的英伟达 GPU 技术大会和 3 月 15-19 日的光通信大会上,将公布更多 CPO 技术及落地时间表的最新信息。
CPO 大规模落地仍需时间,横向扩展为首要场景。CPO 的大规模商用落地尚需时日,且将从横向扩展场景率先启动。因此该场景下的 CPO 产品最早要到 2028 年下半年才有望实现批量出货。
CPO 成本分析 —— 成本比可插拔方案高 10%
2025 年 GPU 技术大会上,英伟达展出了三款基于 CPO 架构的交换机,包括 Quantum X800-Q3450、Spectrum 6810 及 Spectrum 6800。其中 Quantum CPO 交换机搭载 4 颗专用集成电路(ASIC),每颗芯片外围集成 18 个光引擎(每个子组件含 3 个光引擎,共 6 个子组件),并由 18 个外部光源供电,每个外部光源集成 8 个连续波激光器。
据测算,该 CPO 交换机的成本约为 7 万美元(不含交换机解决方案利润)。
与 1.6T 可插拔光模块的平均售价相比,CPO 中光引擎与激光器的组合成本至少高出 10%,该测算已计入光模块供应商 40% 的毛利率,以及英伟达等 CPO 交换机厂商 50% 及以上的毛利率。
|CPO 核心组件
✅激光器与磷化铟衬底
磷化铟(InP)衬底是连续波激光器和电吸收调制激光器的核心材料,目前受光模块需求激增及中国对铟化合物管控趋严的影响,磷化铟衬底市场供应紧张。住友电工、AXT 等头部磷化铟衬底供应商正加紧扩产;同时,朗美通等激光器厂商也在提升磷化铟激光芯片的产能。2024-2025 财年,相干公司的磷化铟产能已实现约 3 倍增长,其新建的 6 英寸产线目前正逐步爬坡,今年内部产能将实现大幅提升;据公司管理层透露,从 4 英寸晶圆切换至 6 英寸晶圆后,单晶圆的芯片产出量将提升约 4 倍,单位成本降低约 50%。朗美通则在 2024 年底宣布将产能提升超 40%,且管理层在最新的业绩电话会议中表示,产能扩张计划已完成过半。
2026 年 3 月 2 日,英伟达宣布分别向Lumentum和Coherent战略投资 20 亿美元【详见AI研报局003 英伟达40亿重仓光通信,点击查看【完整受益名单】】,同时与两家企业达成多年非排他性合作协议,包括大额采购承诺,以及未来对激光器和光网络产品的产能优先获取权。
✅调制器
调制器的核心功能是将电信号转换为光信号,目前主流技术方案包括马赫 - 曾德尔调制器(MZM)、微环调制器(MRM)和电吸收调制器(EAM)。
在 CPO 领域,微环调制器凭借超小的芯片面积、低功耗和高带宽密度的优势备受关注,英伟达也因此选择基于微环调制器的技术路线。但微环调制器的短板在于对温度和制造工艺偏差高度敏感,因此英伟达正与台积电合作,解决制造公差问题,并搭建稳健的温控方案。
|核心组件供应商
✅Lumentum:公司是 800G、1.6T 光模块用电吸收调制激光器的核心供应商,同时也是 CPO 用连续波激光器的先行者,其技术路线与英伟达(如 Spectrum-X 系列)高度契合。据公司管理层透露,尽管 CPO 将以更少的连续波激光器替代电吸收调制激光器,但连续波激光器的高附加值将使单台加速器的光学部件总价值基本保持稳定。更重要的是,朗美通在 CPO 级连续波激光器 / 外部光源市场的市占率,有望显著高于其在电吸收调制激光器市场的市占率;同时,从单一激光芯片向完整外部光源模块的产品升级,将大幅拓展公司的可触达市场。在最新的业绩电话会议中,公司管理层表示,已获得数亿美元的 CPO 激光器订单,将于 2027 年开始出货,并预计 2027 年下半年实现面向纵向升级场景的 CPO 激光器大规模出货。
✅天孚通信:公司与英伟达在 CPO 技术研发领域已合作三年,目前深度参与光引擎、光纤阵列组件、外部光源模块三大核心环节。1)光引擎:公司长期为英伟达的可插拔光模块供应光引擎,产品交由 Fabrinet 封装后,供应给英伟达子公司迈络思;我们预计,公司也参与了英伟达 CPO/NPO 光引擎的封装业务。2)光纤阵列组件:公司有望成为英伟达 X800-Q3450 CPO 交换机的光纤阵列组件供应商。3)外部光源模块:公司自 2025 年下半年起布局外部光源封装业务,将充分受益于未来 CPO 领域的外部光源需求增长。
✅Fabrinet:全球领先的 ODM 厂商,提供先进的光学封装及高精度光 / 电制造服务,产品包括光模块、有源光缆、激光器等。依托与英伟达的长期合作关系,Fabrinet 与富士康成为英伟达 CPO 系统级组装测试的核心合作伙伴,同时负责将交换机 - CPO 组件及子组件集成至交换机系统机箱。目前公司已实现少量 CPO 相关营收,同时正与另外两家客户合作开发 CPO 产品。
✅Senko:全球光纤阵列组件和 MPO 连接器领域的龙头,推出的金属光子集成电路连接器(MPC)系列产品,是 CPO 和硅光平台的可拆卸式高密度光纤 - 光子集成电路接口方案。该产品集成了冲压金属光学平台、自由曲面微反射镜阵列及精密对准光纤阵列,可实现光纤带与光子集成电路波导间的低损耗、可重复光耦合。宣茂科技是英伟达官方认证的硅光网络技术合作伙伴,同时也与美满电子合作开展 CPO 技术研发。在 MPC / 光纤阵列组件产品的基础上,公司与格芯合作将该技术拓展至晶圆级可拆卸接口,结合格芯的刻蚀沟槽光子集成电路平台,以及公司的弹性对准技术(SEAT)和 MPC 结构,实现光子集成电路 - 光纤的精密、可重复对准,以及硅光产品的高吞吐量测试。
✅FOCI :长期深耕光纤跳线、光纤耦合器等光器件领域,并成功切入台积电供应链,成为其光纤阵列组件供应商。目前公司已建成 1.6T 线性驱动光模块产线,产品正处于认证阶段;同时正搭建 CPO 光纤阵列组件量产线,预计 2026 年第三季度完成产品验证。依托与台积电的合作,我们预计公司的 CPO/NPO 光纤阵列组件产品将于 2027 年开始出货。
✅Corning:公司在 CPO 领域扮演着关键角色,不仅开发了适配 CPO 技术的特种光纤产品,还设计了保障产品高可靠性的配置及部署方案。公司已宣布与博通达成合作,为博通 Bailly CPO 系统提供光器件。
✅太辰光:专注于 MPO 连接器和光纤洗牌器领域,研发的光纤洗牌器精密对准自动化系统已获得专利,为竞争对手构筑了较高的技术壁垒。作为康宁的长期合作伙伴,公司承接康宁的外协生产业务,是全球人工智能数据中心供应链的重要参与者。
|设备供应商
✅Chroma ATE:公司布局了丰富的 CPO 相关光测试设备,包括光子集成电路晶圆测试仪、光引擎测试仪、激光二极管老化及可靠性测试仪等,主要面向硅光 / 光子集成电路制造环节。这类设备融合了自动化、精密温控及多通道光 / 电测试技术,依托公司在激光二极管和有源光器件测试领域的长期积累,将充分受益于 CPO 量产需求的释放。我们预计,公司的 CPO 测试设备将于 2026 年下半年开始出货,2027 年上半年将为公司带来显著营收贡献。
✅Teredyne:公司的 UltraFLEXplus 自动测试设备可对电子集成电路的高速输入输出接口进行测试,并与菲康泰克合作推出双面晶圆探针测试系统,整合了泰瑞达的测试平台及编程环境,以及菲康泰克的光对准和探针技术。该解决方案可帮助代工厂商在晶圆切割和封装前,完成对 “合格芯片” 的测试,为 CPO 器件制造提供保障。
✅ficonTEC:2025 年 3 月,公司推出 300mm 双面电光晶圆测试仪,可实现硅光产品的高吞吐量测试。该设备与现有自动测试设备软硬件兼容,顶层支持高速率测试,底层可实现六轴精密光学有源对准探针测试。菲康泰克是德国知名的光设备企业,2020 年首次被中资企业收购;2025 年,罗博特科以约 10 亿元人民币收购其多数股权,据此测算,100% 股权的收购成本约为 12 亿元人民币。截至收购时,菲康泰克的账面净资产约 2 亿元人民币,净利润约 4000 万元人民币,此次交易产生的商誉约 11 亿元人民币。
✅All Ring:过去几年,公司是台积电 CoWoS 供应链的核心受益者,目前已将约 25% 的研发人员投入 CPO 相关项目,今年的核心产品为自动化光纤耦合设备。公司目前正与多家客户开展合作,预计 2026 年底至 2027 年,CPO 设备业务营收将开始增长。由于单台 CPO 交换机需配备多个光纤阵列组件,且光纤耦合设备的单位小时产量较低,随着 CPO 的逐步落地,公司该类设备的需求将迎来爆发式增长。