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CPO和NPO之争又起!万字研报拆解AI光互联的“方向之争”与“利益图谱”

wang wang 发表于2026-06-13 10:34:01 浏览1 评论0

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CPO和NPO之争又起!万字研报拆解AI光互联的“方向之争”与“利益图谱”

芯光算力  链接生态 

本文是一份深度的技术与市场分析报告,系统对比了 CPO(共封装光学) 和 NPO(近封装光学) 两种下一代光互联架构。

共封装光学(CPO) 是面向最高基数AI数据中心交换机ASIC的长期技术更优架构,而近封装光学(NPO) 是未来2-4年更具商业实用性的架构。CPO 将光电转换点移至 ASIC 封装边界内或紧贴封装的基板环境中,从而最大程度缩短高速电信号路径。这降低了对 SerDes 传输距离、均衡负担、主板损耗、前面板密度限制以及模块级 DSP 的需求。

NPO 将光引擎靠近 ASIC,但通常将其保留在 ASIC 封装之外——置于 PCB、夹层板、插座或模块化的近封装光引擎上。NPO 无法实现 CPO 那样的电信号路径最小化,但它保留了更模块化的维护模式,允许更独立的测试与返工,降低了因光学缺陷而报废昂贵 ASIC 封装的风险,并且更自然地契合当前光模块、ODM 和超大规模客户的认证模式。

从投资角度得出的结论是:在 CPO 成为广泛的可插拔替代周期之前,应将其作为一种选择性的高端交换机平台架构来审慎布局。NVIDIA 和 Broadcom 已做出可信的公开 CPO 承诺。NVIDIA 公布了 Spectrum-X Photonics 和 Quantum-X Photonics,采用硅光技术、外部激光源、每端口 1.6T 交换机,并声称相比传统方案节能 3.5 倍、韧性提高 10 倍。Broadcom 公布了 Bailly——一款 51.2Tbps CPO 以太网交换机,使用 8 个基于硅光的 6.4Tbps 光引擎搭配 Tomahawk 5;以及 Davisson/Tomahawk 6——采用 200Gbps/通道信令的 102.4Tbps 以太网交换机路线图。

这些公告在方向上验证了 CPO,但尚未证明在超大规模数据中心中具备广泛的、现场可更换的、多供应商的、高容量的 CPO 经济性。

这个区分至关重要:公开路线图验证了技术方向,但并未消除良率、可靠性、标准、测试和可维护性方面的风险。(NVIDIA 投资者关系)

NPO 可能会更早获得广泛采用,因为它是一种桥接架构,而非“全有或全无”的平台转型。Lightmatter 的 Passage L20 是一个代表性的公开 NPO/OBO 产品:它将一个双向 6.4Tbps 光引擎置于 PCB 或夹层板上靠近 ASIC 的位置,使用 32 个光端口(每通道 200Gbps),支持 212.5Gbps PAM4 SerDes,目标 2026 年底出样,并明确将 NPO 定位为在不修改 ASIC 封装的前提下获得光学带宽的途径。Ciena 的 Vesta 200 和 Open CPX 相关资料同样将 6.4T、200G/通道、基于连接器的光引擎描绘为降低 CPO 采用门槛、构建更开放的近封装/共封装生态系统的方式。

因此,第一波商用浪潮更可能以 NPO 类、Open CPX 类或 OBO 类的形式出现在定制 AI 系统中,而 CPO 首先出现在 NVIDIA 和 Broadcom 的严格控制下的 scale-out 交换系统中。(Lightmatter®)

市场叙事跑在了制造证据前面。2026 年 5 月,某主要 GPU/网络供应商的前产品管理总监在接受采访时表示,业界对 2027 年 CPO 光引擎 2000-3000 万只的预期过高,更现实的区间可能是 400-500 万只,因为 CPO 必须首先在试用部署中证明其可靠性、节能效果、价格和多源供应能力。

同一采访强调,未来几年 CPO 在结构上局限于交换机 ASIC,而 GPU/CPU/定制 AI 芯片侧可以使用 NPO,并且 scale-up 网络在 400Gbps PAM4 使铜缆物理上不可行之前(大约 2030-2032 年)仍可沿用铜缆。

最具吸引力的短期投资标的是瓶颈供应商,而非无差别的“CPO 赢家”。高功率连续波激光器、ELSFP 模块、200G EML、硅光代工产能、无源光学对准、光纤附着、FAU/透镜阵列、精密连接器、封装/测试基础设施以及高频电光测试,在 CPO 平台的利润池完全确立之前,很可能获取稀缺价值。

Lumentum 和 Coherent 在高功率 CW 激光器和 CPO 光源方面拥有最清晰的公开业务敞口;Broadcom 和 NVIDIA 拥有最清晰的平台控制力;Marvell 和 Credo 受益于 SerDes/DSP/线性接口及光引擎策略;Ciena 拥有新兴的 Open CPX 引擎敞口;随着硅光及 CPO/NPO 测试复杂性的上升,Teradyne、FormFactor、Keysight、Anritsu 以及中国本土测试供应商将受益。(Lumentum)

对市场共识最重要的修正是:CPO 并非可插拔光模块的死刑判决。可插拔模块在可维护性、互操作性、多源供应、库存管理和广泛部署方面仍具有结构性优势。LPO、LRO、类 XPO 超高密度可插拔模块、有源电 cable、有源铜缆、共封装铜缆以及 NPO 都可以延长桥接期。被替代风险最高的是 AI 后端 scale-out 结构中 51.2T、102.4T 和 204.8T 交换机的代际,而不是前端网络、存储网络、中低速企业交换或近期的 GPU scale-up 链路。

2026 年 3 月的一次中国硬件研发访谈指出,由于误码率和适配性问题,LPO 在中国头部云厂商中的采用处于半停滞状态,而 NPO 正进入样机阶段——这支持了一个碎片化的过渡,而非单一赢家架构。

◼  定义与分类

传统前面板可插拔光模块将光收发器置于可热插拔的前面板模块内,在 AI 数据中心中通常采用 OSFP、QSFP-DD 或相关高密度封装。光引擎、激光器、DSP 或重定时器、驱动器、TIA、微控制器、光学元件以及光纤连接器都集成在模块内部。交换机 ASIC 通过封装引出线、PCB、连接器、屏蔽笼和模块主机接口进行电信号通信,之后才转换为光信号。该架构的电信号路径最长,前面板拥挤度最高,模块功耗相对较高,但它的运维模型最成熟:现场可更换、多源供应、基于标准、库存友好,并且已经深深嵌入超大规模部署工作流。

线性可插拔光模块(LPO)保留了相同的前面板可插拔服务模型,但移除或减少了模块内的 DSP/重定时器。这会将更多负担转移到主机 ASIC 的 SerDes、通道工程、线性驱动器、TIA、主机 FEC 和链路训练实现上。LPO 可以降低模块功耗和延迟,但收窄了通道裕量窗口并增加了对主机的依赖。因此,它更适合作为特定设计系统的受控架构解决方案,而不是基于 DSP 的可插拔模块的通用替代方案。2026 年 3 月的一次硬件研发访谈指出,中国主要云服务商对 LPO 普遍不乐观,因为 BER 和适配性问题限制了大规模招标的可见性。

LRO(带重定时器或线性接收器的架构)介于全 DSP 可插拔与完全线性光学之间。业界对这些术语的使用并不一致,但共同目标是在保留大部分可插拔运维模式的同时降低 DSP 功耗和成本。OIF 围绕线性和重定时接收器/发射器概念开展的实现协议工作表明,行业正在寻求中间架构,而不是直接从 DSP 可插拔跨入全 CPO。

板载光学(OBO)将光引擎从前面板移至主机板。相比前面板可插拔模块,OBO 缩短了电信号路径,并可能缓解前面板密度压力,但由于光引擎现在位于系统内部而非前面板热插拔位置,可维护性变得更加困难。OBO 在历史上发展受阻,因为系统失去了可插拔模块的维护和标准化优势,却未能完全实现 CPO 的封装级电性能优势。现代的 NPO 产品常常表现为改进后的 OBO 实现——拥有更好的硅光技术、连接器系统、热设计、测试基础设施以及更强的超大规模客户驱动力。

近封装光学(NPO)是一个架构系列,而非单一标准化架构。在市场术语中,NPO 可以指:安装在 PCB 上靠近 ASIC 的光引擎、安装在 ASIC 附近夹层板上的光引擎、类似于 Open CPX 风格的插座式光引擎、缩短了电走线的板载光学、近端口光学,或者作为可插拔与全 CPO 之间的商用桥接架构。在 OIF 的框架语言中,近封装光学可以指插座式安装的 ASIC 和位于公共基板上的光引擎——这与 PCB 安装或夹层板安装产品有本质区别。Lightmatter 对 Passage L20 的 NPO 定义为:将光模块直接置于 PCB 或夹层板上、靠近 ASIC,且不需要修改芯片封装。这一定义的差异很重要,因为每种变体在可维护性、良率、测试、连接器、封装和供应商价值方面的含义都不同。

共封装光学(CPO)将光引擎移入交换机 ASIC 或加速器 ASIC 的封装边界内,或者移入紧邻 ASIC 的公共基板/中介层/封装组件上。OIF 的 3.2T CPO 实现协议定义了一个 3.2Tbps 共封装模块的关键电-光-机械细节,该模块面向以太网交换应用,采用 100G 电通道并向后兼容 50G 通道,边缘带宽密度约为 140G/mm。CPO 可以使用内部激光器或外部激光源,但市场已趋于采用外部激光源策略,因为将高功率激光器远离发热的 ASIC 封装可改善热管理和现场可维护性。

外部激光源架构是 CPO 的关键赋能技术。OIF 的 ELSFP 协议定义了用于共封装光学系统以及其他需要多个外部激光器的应用的前面板可插拔外部激光源外形规格。ELSFP 采用盲配光连接器,设计上允许现场更换激光器,同时为一个或多个光引擎提供光功率。Lumentum 的 ELSFP 资料将该架构描述为一种集中式、可维护的光源,它将 CW 激光器从交换机或 ASIC 封装中移出,并允许多个硅光引擎共享高功率激光源。这缓解了 CPO 最大的可维护性问题之一,但并未消除光引擎故障、光纤附着、连接器污染或封装级良率风险。

面向 XPU 和 GPU 的光 I/O 与 CPO 交换不同。光 I/O 将光子芯片或光引擎直接与 CPU、GPU、定制 AI ASIC、IPU、交换机或内存/计算结构集成在一起。英特尔已展示了与 CPU 共封装的光计算互连芯片,Ayar Labs 则将 TeraPHY 加 SuperNova 定位为用于高带宽、低延迟、低功耗芯片到芯片及系统互连的光 I/O 解决方案。光 I/O 在战略上比交换机 CPO 更激进,因为它深入到加速器封装设计、内存层次结构、scale-up 拓扑以及 XPU 供应商锁定。因此,它更可能是一个 2020 年代末的转型,而不会在 2026-2027 年广泛部署。

Scale-out、scale-up 和 scale-across 应当区分。Scale-out 通过以太网、InfiniBand 或专有高速结构连接机架和集群。这是 CPO 的第一个主要机会,因为交换机面临极端的基数、功耗和前面板压力。Scale-up 连接机架、托盘、超级节点或多机架紧耦合域内的 GPU 或 XPU。这一领域仍以铜缆为主,因为铜缆便宜、延迟低、成熟,且在线路速率压缩传输距离之前足够满足需求。Scale-across 包括较长的数据中心、园区或数据中心互联距离,在此类场景中相干和可插拔光学在结构上仍将长期保持相关性。2026 年 5 月的 GPU/网络专家采访明确指出:CPO 优先用于 scale-out,光 scale-up 将推迟到 400Gbps PAM4 时代,大约在 2030-2032 年。

对于投资者来说,定义风险是实质性的。声称具有“NPO 敞口”的供应商可能销售的是一块 PCB 光引擎、一个夹层板模块、一个插座式 CPX 引擎、一个无源光学对准组件、一个近端口可插拔模块,或者一个未来的公共基板器件。声称具有“CPO 敞口”的供应商可能销售的是激光器、ELSFP 连接器、硅光芯片、FAU、光引擎、封装工具、测试夹具或者一个集成的交换机平台。这些在经济上并不等价。一个恰当的尽职调查流程必须在给 CPO/NPO 敞口赋予估值倍数之前,确定物理位置、电通道长度、模块可更换性、光引擎所有权、激光器位置、DSP/重定时器含量、管理接口、标准符合性、客户认证阶段以及返修流程。

◼  架构比较

CPO 在电信号路径长度和通道损耗上胜出。通过将光引擎置于交换机 ASIC 旁边(在封装边界或封装组件内部),CPO 将电信号问题从板级、连接器密集的通道转变为封装级通道。这在 200G/通道、224G 电接口以及未来的 400G/通道信令中价值最大,因为 PCB 损耗、串扰、回波损耗、均衡、抖动和 SerDes 功耗随着线路速率提高而非线性增长。NVIDIA 表示其 CPO 方法将电走线长度从英寸缩短到毫米,Broadcom 的 CPO 产品围绕 6.4T 光引擎和 200G/通道演进而设计。

NPO 在可维护性和制造务实性上胜出。NPO 相比前面板可插拔模块仍能显著缩短电信号路径,但光引擎可以保持独立可测试、可更换和可返修。2026 年 5 月的一位 GPU/网络专家将 NPO 描述为:本质上是一个电引脚朝下的收发器,安装在交换机或 AI 芯片附近,在消除模块 DSP 的同时,仍可通过螺丝进行现场更换。这个描述并非通用标准,但它解释了为什么超大规模客户和模块供应商很可能将 NPO 视为比全 CPO 更安全的桥接方案。

线路速率迁移是驱动力。IEEE P802.3dj 项目涉及 200Gbps、400Gbps、800Gbps 和 1.6Tbps 以太网,其中 200Gbps/通道的电和光工作是下一代的核心。线路速率越高,长电通道的代价就越大,NPO/CPO 的吸引力就越大。然而,IEEE 标准化主要定义信令和 PHY 目标,它并不规定光引擎应该放在可插拔模块里、板子上、插座里、基板上还是封装内部。

PAM4 仍然是短距离 AI 数据中心光学的主导近期的调制格式,而相干光在更远距离的 scale-across 和 DCI 场景中仍更具相关性。硅光、InP 激光器、EML、VCSEL、微环谐振器、马赫-曾德尔调制器、TFLN 调制器和外部 CW 激光源都具有相关性,但不可互换。800G 和 1.6T 的可插拔模块仍然根据传输距离、成本和供应情况使用 EML 和硅光变体。NVIDIA 和 Broadcom 的公开 CPO 路线图强调硅光、外部光源和密集调制器阵列。新兴的 NPO 产品可以根据传输距离和链路架构使用硅光、VCSEL 或其他光引擎。Coherent 和 Lumentum 的资料显示,200G EML、400mW CW 激光器、高功率 ELSFP 激光器、VCSEL 和硅光在 2026 年仍然都是活跃的技术路线。

功耗声明需要归一化比较。NVIDIA 声称 Spectrum-X Photonics 节能高达 3.5 倍、韧性提高 10 倍;Broadcom 声称 Bailly 相比标准可插拔光学可节省超过 70% 的光互连功耗;Lightmatter 宣传 Passage L20 的功耗为 5pJ/bit;专家采访中提到在某些场景下 NPO 设备级功耗比可插拔降低约 50%。这些数据不能直接比较,因为有些是端口级、有些是模块级、有些是光互连级,有些未包含远端 DSP、主机 SerDes、FEC、风扇、ELS 功耗、激光器冗余以及整机架冷却。正确的尽职调查指标是:在生产热条件下、包含链路两端、服务冗余以及实际工作负载运行时间的系统级 W/Tb 和 pJ/bit。

带宽密度方面:CPO 优于 NPO,NPO 优于可插拔。CPO 可以回收前面板面积,减少前面板屏蔽笼,并将光纤直接从光引擎引出。Broadcom 的 51.2T Bailly 平台集成了 8 个 6.4T 光引擎围绕 Tomahawk 5,Davisson/Tomahawk 6 通过 200G/通道信令将容量翻倍至 102.4T。Lightmatter 的 L20 展示了 NPO 的密度桥接能力:32 个 200G 端口以及双向架构(相比单向设计减少光纤需求)。可插拔模块仍然受限于面板空间、屏蔽笼散热、模块高度、连接器数量和前面板气流。

散热风险是 CPO 让出一部分技术优势的地方。靠近高功率交换机 ASIC 放置的光引擎面临热源紧邻、冷板机械约束、热漂移和波长控制复杂性。微环谐振器提供极高的密度,但对温度敏感,需要校准/控制。外部激光器通过将光源移到更可控的环境中来减轻激光器的热应力,但光引擎本身仍然处于困难的热域中。NPO 可以将光引擎放置得足够近以缩短电走线,同时保留更多的热布局灵活性、重定时器选项和可更换性。NVIDIA 自身的技术资料也指出热管理、高容量光纤集成、可靠性和一致的激光器性能是 CPO 的挑战——这强化了这些并非已解决的抽象问题。

可靠性是商业化的核心关卡。可插拔光模块会失效,但可以更换。CPO 旨在减少组件数量和故障率,但一个失效的共封装光引擎不等同于换一个 OSFP。ELSFP 使激光器可现场更换,但不一定能更换 CPO 组件内部的光引擎或光纤附着。NPO 保留了更可行的更换模型——如果引擎是插座式或螺丝固定的。2026 年 5 月的一位 GPU/网络专家认为,CPO 的 TCO 论证主要基于正常运行时间而非单纯的模块功耗,因为重复的收发器故障可能使昂贵的集群闲置,并延长模型训练/推理时间线。这个说法有道理,但必须通过现场 RMA、链路正常运行时间、修复时间和车队运行数据来证明,而不是架构幻灯片。

制造方面近期 NPO 优于 CPO。硅光芯片良率、EIC/PIC 贴装、光纤附着、激光器贴装、封装组装、已知良品芯片筛选、光学对准以及光/电测试——所有这些在将光学集成到 ASIC 封装中时都会变得更加困难。2026 年 5 月的一位硅光设计工程师估计,成熟的硅光芯片良率约为 80-85%,而封装良率需要达到 85-90% 或更高以避免整体良率崩溃。同一采访估计,测试、组装和光纤附着占光模块 BOM 的 50% 以上,而硅光芯片本身仅占约 10-15%。这表明最高价值的瓶颈往往是封装和测试,而不仅仅是光子芯片设计。

测试的复杂性被市场低估了。200G/通道的 CPO 和 NPO 需要与 1.6T 模块同等量级的高频信号生成和测量工具,但夹具和探测的问题发生了巨大变化。2026 年 5 月的一次光学芯片测试设备访谈中指出,CPO 的问题不仅仅是仪器不存在,而是工装、夹具和标准化测试方法缺失。同一访谈描述,在 CPO 通道密度下,32 个通道可以挤在大约 2mm 的面积内,使得探针访问和多通道测试吞吐量极其困难。这是为什么 CPO 的量产曲线可能令人失望的最被低估的原因之一。

◼  技术规格矩阵

传统前面板可插拔:光引擎在面板处,电信号路径最长,热插拔模型最强,标准化最成熟,多供应商买家舒适度最高。典型带宽目标现在是 800G 和 1.6T,3.2T 和类 XPO 超高密度变体正在讨论中。通常需要 DSP 或重定时器来实现稳健的通道均衡和互操作性。FEC/BER 行为成熟,因为可插拔模块已标准化且经过深度测试。每比特功耗高于 NPO/CPO 的声称值,但运维模型更优。主要失效模式包括 DSP 故障、激光老化、TIA/驱动器问题、过热、连接器污染和主机接口问题。成本驱动因素包括 DSP、EML 或硅光 PIC、激光器、驱动器、TIA、光纤附着、老化测试和最终测试。

LPO:光引擎位于面板处,与标准可插拔相同,但移除或减少了 DSP/重定时器。电信号路径长度未改善,因此 LPO 依赖于主机 SerDes 质量和严格控制下的通道。如果链路预算能闭合,功耗和延迟会改善,但 BER 稳定性、互操作性和环境裕量可能恶化。因此,LPO 在超大规模客户控制主机、交换机、模块、cable、固件和 FEC 假设的情况下具有吸引力,但作为开放商用模块的吸引力较低。LRO 和重定时线性变体是折中架构,保留部分重定时以改善裕量。

OBO:光引擎位于 PCB 上而非前面板。电信号路径比前面板可插拔短,但比 CPO 长。可维护性弱于可插拔,取决于主板访问、插座、螺丝或线卡更换。标准化成熟度较低,尽管现代类 OBO 实现受益于比早期 OBO 尝试更强的硅光、连接器和测试生态系统。典型带宽可扩展至 3.2T/6.4T 级引擎,但实现是供应商特定的。

NPO:将光引擎放置在靠近 ASIC 的位置,通常在主板上、夹层板上、插座中或近封装连接器系统内。它可以采用 200G/通道电接口和 6.4T 级引擎,如 Lightmatter L20 和 Ciena Vesta 200/CPX 资料所示。它可以消除或减少模块 DSP,缩短电走线,减少前面板拥挤,并保留更换选项。标准化成熟度中等,因为 Open CPX 尚处早期但方向重要。主要失效模式是光纤附着、连接器污染、引擎热漂移、板级维修复杂性、激光器可靠性以及非标准机械定义。主要成本驱动因素是光引擎封装、测试、光纤附着、驱动器/TIA、硅光芯片、激光器以及插座/连接器系统。买家准备程度高于 CPO,因为 NPO 看起来像是可插拔的模块化演进。

CPO:将光引擎放置在 ASIC 封装内部或紧邻封装的位置。它具有最短的电信号路径、最高的带宽密度、最优秀的理论 pJ/bit 以及最大的 SerDes 功耗降低潜力。同时,它也具有最弱的光引擎可维护性、最高的封装/测试复杂度和最高的供应商锁定风险。CPO 的激光器可以是内置的,但商业上倾向于采用外部、可插拔、可现场更换的 ELSFP 或类似外部光源架构。主要失效模式包括已知良品光引擎的损耗、封装良率、光纤附着缺陷、热漂移、连接器脏污、高功率激光老化、校准错误以及现场无法修复失效的光引擎。主要成本驱动因素包括硅光 PIC、EIC、ASIC 封装集成、外部激光器、光连接器、封装组装、老化测试、高频测试和服务冗余。

面向 XPU 的光 I/O 超越了交换机 CPO,将光子学直接集成到加速器、CPU、GPU、IPU 或定制 ASIC 封装中。当铜缆失效时,它在多机架 scale-up 方面可以达到技术上的优越性,但它是成熟度最低的广泛商用类别。其障碍不仅是光学上的,还包括 XPU 封装协同设计、靠近数千瓦加速器的热稳定性、UCIe 或芯片到芯片接口、已知良品光学芯片以及供应商生态锁定。Intel OCI、Ayar Labs TeraPHY/SuperNova、Lightmatter L200 以及 Marvell/Celestial AI 代表了可信的技术方向,但大规模收入贡献似乎更偏向后端(2028-2032 年),而非 2026-2027 年。

◼  标准与生态系统成熟度

OIF 提供了当前最成熟的 CPO 特定标准基础。OIF 3.2T CPO 模块实现协议创建了首个行业共封装标准,针对以太网交换,采用 100G 电通道并向后兼容 50G。OIF ELSFP 实现协议创建了用于 CPO 及相关外部激光器应用的多源、前面板可插拔外部激光源外形规格。OIF ELSFP CMIS 工作将管理接口扩展到 ELSFP 模块。这些是重要的标准,但并未完全解决 CPO 封装架构、现场维修、光纤束设计、光引擎外形规格或交换机平台互操作性问题。

IEEE 802.3dj 是 200G/通道以太网的核心,但它不是 CPO/NPO 标准。它的相关性在于,200G/通道电和光信令增加了对长 PCB 通道和主机到模块接口的压力,从而提高了 NPO 和 CPO 的商业吸引力。然而,1.6T 以太网 PHY 目标可以通过可插拔、LPO/LRO、OBO、NPO 或 CPO 来实现,具体取决于物理系统设计。数据速率的标准化并不决定光引擎的位置。

Open CPX 是模块化 CPO/NPO 光引擎的关键新兴努力。该 MSA 于 2026 年 3 月由 Ciena、Coherent、Marvell、Molex、Samtec 和 TeraHop 宣布,旨在开发实现可互操作的共封装和近封装互连解决方案的光引擎规范。这在战略上很重要,因为它解决了 CPO/NPO 可能被平台供应商变成一组专有的机械、电气、光学和管理孤岛的问题。Ciena 的 Open CPX 评论强调了 6.4Tbps 基于连接器的光引擎以及开放生态推进 CPO 采用的必要性。

因此,标准化成熟度排序如下:可插拔成熟;LPO/LRO 部分标准化且高度依赖实现;OBO 成熟度较低且在历史上碎片化;NPO 新兴,可能因 Open CPX 而加速;CPO 有 OIF 基础,但在封装、光纤、散热和服务层面仍然是平台特定的;面向 XPU 的光 I/O 尚处于标准前或供应商驱动阶段。这个层级解释了为什么今天可插拔占主导,NPO 作为桥接在商业上具有吸引力,而 CPO 需要垂直控制或极高的客户信心。

◼  供应商图谱(按层级划分)

交换机 ASIC 和网络平台供应商是 CPO 下潜在的最大价值集中者。如果光交换成为 NVIDIA 全栈 AI 工厂架构的一部分,NVIDIA 将受益,因为它控制着 GPU、InfiniBand、Spectrum-X 以太网、软件、机架级集成和生态编排。其 CPO 产品资料强调与 TSMC、Coherent、Corning、Foxconn、Lumentum 和 SENKO 的合作,这表明 CPO 不是一个单芯片产品,而是一个受控的供应链架构。

如果商用以太网客户接受 CPO 集成的交换机平台,Broadcom 将受益;Bailly 和 Davisson/Tomahawk 6 展示了技术领导力和每条交换机更高美元内容的路径。Marvell 通过定制 ASIC、SerDes、DSP、线性接口、交换、类似 Credo 的竞争动态以及 Celestial AI 光 scale-up 敞口受益。Cisco/Silicon One、Arista、Dell、HPE/Juniper 以及其他系统/网络供应商更多面临的风险是:市场是保持可插拔/NPO 和多供应商,还是转向平台控制的 CPO。

Broadcom 在全链条交换机 CPO 上似乎结构上最强,因为它拥有交换机 ASIC、SerDes、光引擎和 CPO 路线图要素。NVIDIA 在系统级拉动上最强,因为它控制着最重要的 GPU 和 AI 网络路线图。Marvell 是更长期的光 scale-up 和定制硅受益者(通过 Celestial AI 和 XConn),其披露预期 Celestial AI 收入从 2028 财年下半年开始,到 2028 财年第四季度年化运行率达到 5 亿美元,到 2029 财年第四季度达到 10 亿美元。Credo 于 2026 年 5 月完成对 DustPhotonics 的收购,直接获得了 NPO/CPO 硅光敞口,明确将其光互连产品组合扩展到 800G、1.6T 和 3.2T NPO/CPO。

光引擎和硅光供应商分为平台控制型和商用引擎型。Lightmatter、Ayar Labs、Ranovus、Ciena/Nubis、Credo/DustPhotonics、Coherent、Intel 硅光、GlobalFoundries 生态系统公司、TSMC COUPE 相关伙伴、STMicroelectronics、Tower 以及私营光 I/O 公司都参与部分环节。Lightmatter 在 NPO/OBO 以及长期 CPO/光 I/O 上高度相关,因为 L20 瞄准近封装/板载部署,而 L200 瞄准 32-64Tbps 共封装光 I/O。Ayar Labs 在光 I/O 芯片和外部光源架构上相关。英特尔展示了与 CPU 共封装的光 I/O 芯片,但作为商用光子学供应商在战略上仍较模糊。GlobalFoundries 定位为可插拔和 CPO 过渡的硅光代工赋能者;STMicroelectronics 在 2026 年 6 月考虑扩建 Crolles 工厂,原因是 AI 光学和近封装光学需求,这表明代工瓶颈日益具有战略意义。

激光器和有源光组件供应商在硅光和 CPO 下很可能获得结构性稀缺价值。Lumentum 在超高功率激光器、ELSFP 模块、CW 光源、200G EML 以及高功率 SHP/UHP 路线图上具有高确信度敞口。其 UHP 产品页面描述 1311nm 激光器在 50°C 下可提供高达 350mW 输出,70°C 下为 235mW,功率转换效率超过 20%,其 OFC 2026 资料展示了更高功率的激光演示。Coherent 拥有广泛的 InP、VCSEL、硅光、400mW CW 激光器、200G EML 以及 6 英寸 InP 产能敞口。Applied Optoelectronics、Furukawa、Mitsubishi、Sumitomo、Accelink、Source Photonics、Yuanjie、Everbright 以及其他中国或日本供应商,根据功率水平、可靠性和客户认证情况而有所影响。

光模块供应商在桥接期保持较长的情况下受益最大。在中国模块供应商中,中际旭创(Innolight)和新易盛(Eoptolink)似乎处于最佳位置,因为它们在 800G/1.6T 上具有先发优势、更强的研发能力、更早的客户关系和更好的认证状态。专家访谈一致认为,后来者在结构上处于劣势,因为高速光模块奖励早期客户认证、稳定良率和生产历史。2026 年 4 月,某主要光模块公司的前战略管理高管表示,一家中国后来者的 1.6T 大额订单在 2026 年不太可能,可能推迟到 2027 年下半年,尽管已有样品发布。这强化了规则:样品可用性不等于大容量客户分配。

Coherent、Lumentum/Cloud Light、Fabrinet、Hisense Broadband/Ligent、Accelink、Source Photonics、Luxshare、Foxconn、Eoptolink、Innolight、Hisense/Ligent 等亚洲供应商面临不同结果,取决于架构。NPO 保留了领先光模块供应商的模块级价值,因为光引擎仍然是需要精密耦合、封装、老化测试和客户认证的独立单元。CPO 压缩了完整模块的价值,并将更多利润转移到交换机 ASIC/平台供应商、外部激光器供应商、代工厂、先进封装和测试上。2026 年 5 月的一次 ODM 访谈认为,Luxshare 的优势在于精密制造、光电热集成、顶级客户关系和系统集成,但在高速光学良率方面仍落后于领先光学专业公司,且重资产投资存在 3-5 年的回本风险。

连接器、光纤和无源光学供应商随着光学向 ASIC 靠近而变得更具战略意义。Corning、TE Connectivity、Molex、Samtec、US Conec、SENKO、Amphenol、TFC、Shijia、Advanced Fiber Resources、Focuslight 以及 FAU/透镜/插芯供应商可以从更高的光纤密度、盲配连接器、扩束或抗污染接口、FAU 阵列、微透镜、光 flex 以及 ELSFP 互连中受益。Open CPX 将 Molex 和 Samtec 纳入其中值得注意,因为连接器标准化是模块化 NPO/CPO 生态的关卡之一。2026 年 5 月的一次光学芯片供应访谈认为,AWG、PLC、FAU、光纤阵列、耦合精度和热稳定性在 CPO/NPO 架构中可能从“附件”组件转变为核心系统组件。

封装、基板和代工厂供应商在光学进入封装边界时将受益。TSMC 通过 NVIDIA 和 Broadcom 的 COUPE 引用成为核心。ASE、SPIL、Amkor、JCET 和其他 OSAT 随着 CPO 组装从传统光模块工厂转向半导体封装流程而变得相关。GlobalFoundries、STMicroelectronics、Tower、Intel Foundry 以及 TSMC 相关生态系统竞争提供硅光平台、RF-CMOS 集成和先进封装兼容性。有机基板、中介层、扇出、类 CoWoS 组装、类 EMIB 桥接、SoIC 堆叠以及光学封装贴装都成为瓶颈能力。2026 年 5 月的 GPU/网络专家访谈强调,ASE/SPIL 类供应商的 CPO 封装产能是关键制约因素,因为传统的 CPO 封装更接近国防、大学和政府项目,直到 AI 将其推入主流供应链。

测试和制造设备供应商可能是被低估的受益者。Keysight 和 Anritsu 仍然是高频电光测试的黄金标准;Teradyne 推出 Photon 100 用于高容量硅光和 CPO 制造测试;FormFactor 营销硅光晶圆级探测和 CPO 验证;MPI、ficonTEC、MRSI、Kulicke & Soffa 以及中国的 Semight Instruments、Galantech、Luster LightTech、Wuhan Precise Electronics 等公司参与老化、光性能测试、电测试、探测、对准和组装等环节。2026 年 5 月的一次光学芯片测试访谈估计,增加每月 100 万只光模块的产能可能需要 2-3 亿元人民币的测试设备投资,并且 Keysight 仍然是许多高端测试的基准。

买方和系统集成商并非被动接受。Microsoft、AWS、Google、Meta、Oracle、xAI、CoreWeave、ByteDance、Tencent、Alibaba、Baidu 以及中国云厂商将根据工作负载、服务模型、供应风险和供应商杠杆来选择架构。Foxconn、Quanta、Wiwynn、Wistron、Inventec、Celestica、Supermicro、Dell、HPE、Lenovo、Luxshare、Fabrinet 以及 ZT Systems/AMD 类平台在架构保持模块化时捕获集成价值,但如果 NVIDIA/Broadcom 完全内部化 CPO,它们的相对杠杆将下降。即使光引擎利润向上游迁移,ODM 仍然可以在机箱、机架、光纤布线、热集成和系统测试中获益。

◼  买方与用例分析

AI scale-out 以太网结构是早期 CPO 的主要战场。问题不仅仅是可插拔模块消耗功率,而是 51.2T、102.4T 和 204.8T 交换机需要极高的基数、前面板密度、功率和服务可靠性。Broadcom 的 Bailly 和 Davisson/Tomahawk 6 路线图面向商用以太网 scale-out 结构。CPO 可以降低电通道损耗、减少光互连功耗,并可能减少超大规模集群中的交换机层数。优先考虑开放以太网、多供应商交换和供应商冗余的买家,在 CPO 证明其现场可靠性之前,可能仍更偏好可插拔、LPO/LRO、NPO 或 Open CPX 桥接方案。

AI scale-out InfiniBand 和 NVIDIA 控制的以太网很可能更早采用 CPO,因为 NVIDIA 控制了更多系统组件。Quantum-X Photonics 和 Spectrum-X Photonics 不是商用模块,而是全栈架构的一部分,包括 GPU、交换机、软件、机架编排、诊断、服务和生态管理的供应。这降低了客户集成负担,但增加了供应商依赖。已经标准化在 NVIDIA 全栈 AI 工厂上的买家可能比那些要求开放多供应商互操作性的买家更早接受 CPO。

AI scale-up GPU/XPU 结构很可能比许多光学叙事所暗示的更长时间保持铜缆或共封装铜缆。铜更便宜、延迟更低、更容易维修,并且在短距离机架内链路中足够满足需求。Luxshare 在 2026 年 5 月的采访中将共封装铜缆定位为适合 scale-up,而 CPO 更适合 scale-out,并预计 CPC 在 2027 年 Q3-Q4 向第一个客户批量交付。2026 年 5 月的 GPU/网络专家访谈同样认为,scale-up 的光学采用是 400Gbps PAM4 时代物理规律迫使的转变,而不是近期每比特成本的交叉点。

定制 TPU 或专有 AI ASIC 集群是早期 NPO 的合理采用者,因为买方可以共同设计 ASIC、主板、冷却、光纤布线、光学和维修流程。2026 年 4 月的一次硬件工程师访谈声称,下一代 TPU 集群的一个大型 3.2T NPO 订单已分配给两家领先的中国模块供应商。该说法未得到公开证实,应作为尽职调查项,但它符合更广泛的逻辑:定制加速器生态系统可以比标准商用交换机更早采用 NPO,因为它们控制整个平台。

AI 后端集群网络对功耗、密度、故障率和部署速度最为敏感。前端和存储网络不太可能早期采用 CPO,因为它们的带宽需求、故障经济性和维护优先级不同。2026 年 5 月的 GPU/网络专家访谈认为,短期内存储不需要 CPO,因为存储链路仍然远慢于 AI 网络交换机链路。光电路交换也应与包交换区分开;OCS 有助于重新配置或维护,但不能替代以太网/InfiniBand 汇聚交换机,因为交换时间是毫秒级而非纳秒级。

中国买家面临不同的架构曲线,因为国产 GPU、NIC、SerDes 和进口替代约束改变了光模块选择。2026 年 3 月的一次中国硬件研发访谈指出,受限于 SerDes 的国产 GPU 系统中 400G 仍然相关,800G 继续强劲增长,1.6T 在 2026 年仍不是大容量产品,NPO 已进入样机开发阶段,除驱动器/TIA 性能外国产替代程度较高。这表明随着进口替代策略的演变,中国可能同时消耗 400G、800G、硅光、NPO 样机和国产 100G SerDes。

◼  供应链与组件可用性

2026 年的瓶颈堆栈很广泛:200G EML、高功率 CW 激光器、ELSFP 模块、硅光封装、驱动器/TIA、DSP、高速 SerDes、FAU/透镜阵列、光纤附着、光学测试、高密度光纤以及熟练的现场劳动力。2026 年 5 月的一次光学芯片供应访谈估计,全球 200G EML 月需求为 80-100 万只,实际交付为 50-80 万只,意味着每月 20-40 万只的缺口,且短缺可能持续到 2027 年 6 月。同一访谈估计海外 200G EML 良率为 60-75%,而国内在样品验证阶段为 30-50%,这凸显了名义产能不如合格的高良率产出重要。

高功率 CW 激光器在硅光、NPO 和 CPO 下结构上更为重要。普通的 70mW CW 激光器正变得更容易获得,但 100mW+ 尤其是 300mW-400mW 级别的光源需要更高的可靠性、热稳定性、耦合一致性、腔体质量和长期老化性能。Lumentum 和 Coherent 在高功率 CW 公开披露方面领先,而中国国内供应商正从 70mW 向 100mW 及以上迈进。2026 年 5 月的光学芯片供应访谈指出,100mW 以上的高功率 CW 光源在整个 2026 年甚至可能到 2027 年 Q1 都处于紧张状态,而 70mW 光源的约束较小。

EML 与硅光之争应视为共存而非立即替代。在 1.6T 中,EML 在交付和特定传输距离方面仍然重要,而硅光因为 CW 激光器、PIC 扩展以及每光通道成本降低在高密度下变得更具吸引力。2026 年 5 月的光学芯片供应访谈预计,1.6T 中 EML 的份额将从约 70% 下降到 2026 年的 50-60%,但 EML 的绝对数量仍将上升。这正是那种可能同时产生 EML 短缺和硅光增长的过渡期。

InP 衬底和 6 英寸 InP 产能重要但不是唯一约束。Coherent 的 6 英寸 InP 扩产使其具有产能和成本定位叙事,而 Lumentum 当前在高功率 CW 上的领导地位使其具有近期客户杠杆。2026 年 5 月一位领先光子学供应商的前高管将 Lumentum 描述为 CW 激光器强项,Coherent 在 6 英寸 InP 容量上具有优势,同时指出从衬底采购到加工晶圆的交期

光纤和基础设施约束不容忽视。CPO/NPO 的采用增加了内部光纤布线、高密度光纤束、连接器要求、清洁流程和安装人员培训的需求。2026 年 6 月的一次数据中心基础设施访谈指出,高密度光纤采购交期已从历史上的 10-12 个日历日延长到某些情况下 16-24 周或更长,这带来了项目停工数月和基础设施承包商现金流缺口的风险。这对光学采用很重要,因为即使技术上更优的交换机,如果光纤、连接器和熟练劳动力成为瓶颈,也无法快速部署。

DSP 和 SerDes 价值迁移而非消失。CPO 可以移除可插拔收发器内部的近端模块 DSP,但远端端点、更长距离、200G/400G 信令、重定时接口和非 CPO 端点仍然需要 DSP、CDR、SerDes 或模拟前端智能。2026 年 5 月的 GPU/网络专家认为,随着 CPO 端口数量的扩展,DSP 总需求可能增加,因为每个出站光链路仍然连接到一个可能需要 DSP 的端点,尤其是在更高速度下。这是 Marvell、Credo、Broadcom 以及高速模拟/SerDes 供应商仍然是受益者而非明显受害者的关键原因。

◼  市场规模与采用时间线

公开市场规模估算差异很大,不应简单平均。Lumentum 的 OFC 2026 资料及相关报道指出,AI 光互连市场到 2030 年将增长至约 900 亿美元,scale-up、scale-out 和 scale-across 均有贡献。Marvell 的 Open CPX 评论引用 LightCounting 的估算:2025 年近封装和共封装端口出货量不足 100 万只,到 2030 年可能超过每年 1 亿只。这些估算的边界不同:一个是更广泛的 AI 光互连总可寻址市场,另一个是近/共封装端口数量。近期可服务的 CPO 收入池远小于 AI 光学总 TAM。

2025 年主要是可插拔放量的一年,CPO 路线图得到验证。800G 可插拔大规模增长,1.6T 进入认证和早期发货,NVIDIA/Broadcom 的公告重新引起了投资者对 CPO 的关注。然而,CPO 尚未成为广泛现场部署的可插拔替代品。市场常见的错误是将路线图验证当作产量证明。

2026 年是原型、认证和早期生产准备的一年。NVIDIA 指明了 Quantum-X 和 Spectrum-X Photonics 的可用时间,Broadcom 披露了 Davisson/Tomahawk 6 的采样/路线图资料,Lightmatter 目标 2026 年底 L20 出样,Open CPX 成立,Ciena 和 Coherent 展示了 6.4T CPX/CPO 引擎,Lumentum/Coherent 展示了高功率激光器和 EML 路线图。2026 年的收入池仍以 800G/1.6T 可插拔、200G EML、硅光可插拔、CW 激光器和光学测试/组装产能为主,而非广泛的 CPO 交换机部署。

2027 年很可能是 NPO 和选择性 CPO 的第一个有意义的商业测试年。如果 Open CPX 类引擎和定制加速器板通过认证,NPO 可能进入超大规模定制系统。CPO 可能从试用版进入 NVIDIA 以及随后 Broadcom 控制的交换机部署中的小批量生产。然而,专家证词认为,市场对 2027 年 CPO 光引擎 2000-3000 万只的预期过于激进,如果试用站点验证仍然是关卡,400-500 万只可能更现实。

2028-2029 年应该是更广泛的商用可用窗口,前提是现场数据、标准和供应链得到改善。Marvell 披露的 Celestial AI 收入贡献从 2028 财年下半年开始,符合本十年末光学 scale-up 的商业化曲线。XConn 的 CXL/PCIe 交换贡献更早开始,表明电 scale-up 和内存池架构在光 I/O 发展的同时也在同步进步。

2030-2032 年是光 scale-up 在 GPU/XPU 结构中变得不可避免的更合理时期——如果 400Gbps PAM4 使铜缆传输距离失效的话。这与基于物理规律的专家评论以及业界对铜缆在其失效之前一直可行的认识一致。在这个时间框架内,光 I/O、CPO 和光子结构方法对于多机架加速器域变得结构上更重要,而不仅仅是交换机 ASIC scale-out。

市场应划分为 4 个可服务池:可插拔和类 XPO 高密度可插拔;LPO/LRO 低功耗前面板桥接;NPO/OBO/Open CPX 光引擎;以及全 CPO/光 I/O。可插拔主导 2025-2027 年收入。NPO 可以在 2027-2029 年获得桥接份额。CPO 首先捕获高端的、选择性的交换机节点。面向 XPU 的光 I/O 在 2028-2032 年才变得更具投资价值。这种顺序安排即使 CPO 最终成为某些 AI 交换层级的长期技术终点,也为模块供应商和连接器/无源/测试供应商保留了大量价值。

◼  技术局限与采用风险

对 CPO 最具破坏性的风险是大批量可制造性。CPO 需要已知良好的光子引擎、已知良好的 EIC、已知良好的激光器或光源路径、精密光纤附着、封装级光学耦合、封装级热控制以及系统级诊断。后期发现的缺陷可能会损毁昂贵的 ASIC/封装组件,而不是可更换的模块。NPO 的风险较小,因为光引擎可以单独测试、认证、更换和返修。能够降低此风险的证据包括:公布的封装级良率、光引擎老化测试淘汰率、现场 RMA 率以及超大规模生产验收。

已知良品芯片和已知良品光引擎测试是 CPO 的结构性挑战。硅光芯片通常无法在不进行光学对准和光源耦合的情况下经济地作为独立芯片进行全面测试。2026 年 5 月的硅光设计访谈指出,芯片良率和封装良率都必须高,以避免总良率崩溃;而光学测试访谈指出,在单个芯片层面测试硅光芯片可能不经济,因为测试可能需要部分组装光模块。这对 CPO 的损害大于 NPO,因为 CPO 将光引擎集成到价值更高的封装中。

光纤附着和连接器污染影响 CPO 和 NPO 两者。当光纤布线深度集成到封装或机箱中且现场维修受限时,CPO 更脆弱。如果光引擎是插座式或模块化的,NPO 更宽容,但内部光纤束和光连接器仍然需要清洁、布线、弯曲半径管理以及不同于可插拔模块的操作流程。高密度光纤交期和现场劳动力约束的增长,增加了任何增加内部光纤复杂性的架构的运营风险。

激光器老化对两种架构都是风险,并且是 Lumentum、Coherent 和其他高功率激光器供应商的瓶颈电源。ELSFP 通过使激光器可更换来缓解维护问题,但高功率 CW 源仍需在严格的波长稳定性、高可靠性和热控制下运行。能够降低激光器风险担忧的证据包括:大容量 100mW/300mW/400mW 老化数据、高温运行统计以及现场更换率。

热漂移和校准对 CPO 的损害大于 NPO。CPO 将光引擎置于更接近 ASIC 热场的位置,而 NPO 保留了更多的布局灵活性。微环谐振器因其微小且密度高而有吸引力,但它们需要严格的波长和温度控制。能够降低此风险的证据包括:热循环下的 BER 和链路稳定性、冷板贴装容差、校准功耗开销以及来自大规模安装机群的生产遥测。

缺乏热插拔能力是 CPO 的核心商业问题。可插拔模块可以在不杀死交换机系统的情况下失效,只要快速更换模块。CPO 光引擎故障可能需要线卡、交换机或封装级别的更换,具体取决于实现。ELSFP 解决了激光器更换问题,但不一定能解决光引擎更换问题。NPO 最大的商业优势在于它可以在提供许多类似 CPO 的电性能优势的同时,保留现场可更换或至少可返修的光引擎。

标准滞后可能使市场更小、更碎片化。如果 NVIDIA、Broadcom、Marvell/Celestial、Lightmatter、Ciena 和中国供应商使用不兼容的光引擎尺寸、连接器、光纤束、管理接口和服务模型,CPO/NPO 的采用将仍然集中在垂直控制的平台上。Open CPX 是一个可信的回应,但尚处早期。2026 年宣布的标准不等于多供应商认证的生产生态系统。

功耗节约可能被高估——如果引用的是不恰当的边界。CPO 可能减少光互连功耗,但仍然需要外部激光器功率、远端 DSP、冷却、冗余、诊断以及可能更高的封装冷却开销。NPO 可能减少设备级功耗,但仍然需要主板功率、驱动器/TIA 功率、某些 OBO 变体中的重定时器以及内部热管理。正确的比较是包括正常运行时间和维护在内的完整机架级和集群级 TCO。

铜缆可能比光学投资者预期的存活更久。机架内 scale-up 铜缆链路、共封装铜缆、有源铜缆和 PCB 背板可以延长铜缆时代。Luxshare 2026 年 5 月的 CPC 评论以及 GPU/网络专家访谈都认为,在物理规律迫使改变之前,铜缆仍然是实用的 scale-up 解决方案。这一风险对光 I/O 和 scale-up CPO 叙事的损害最大,对 scale-out 交换机 CPO 的损害较小。

LPO、LRO 和 XPO 可以在某些层级延迟 CPO/NPO 的采用。如果前面板可插拔模块在密度、功耗和散热方面足够改进,买家可以更长时间保留热插拔便利性和多源供应。2026 年 4 月的一次硬件工程师访谈将 XPO 描述为一条超高密度可插拔路径,保留了热插拔便利性,使用比 CPO 更成熟的生产/测试线,尽管存在散热和液冷复杂性。这一风险对中等密度应用中的 CPO 损害最大,对最极端的交换机世代损害较小。

◼  投资启示

CPO 扩展了光学价值链的某些部分,同时将更多系统价值集中到交换机 ASIC 和平台供应商。可插拔为光收发器供应商创造模块级价值。CPO 将价值转移到交换机 ASIC 封装、外部激光器、硅光、先进封装、光连接器、无源光学对准、光纤附着和测试中。如果 CPO 胜出,NVIDIA 和 Broadcom 可以捕获更高的集成平台内容。Lumentum 和 Coherent 可以捕获更高的激光器内容。TSMC 相关封装、ASE/Amkor 类组装以及高端测试供应商可以捕获瓶颈价值。如果商品化模块组装厂不拥有引擎、激光器、硅光集成或先进封装技能,他们将失去相对价值。

NPO 为光模块供应商保留的价值多于 CPO。NPO 仍然需要光引擎设计、精密封装、耦合、老化测试、客户认证以及可现场更换的类模块物流。因此,它允许中际旭创、新易盛、Coherent、Lumentum/Cloud Light、Fabrinet、Luxshare、Foxconn 和其他模块/ODM 生态系统向光引擎迁移,而不是被降级为组件供应商。2026 年 5 月的一次 CPO 前景访谈认为,NPO 维持了模块制造商的核心地位,而 CPO 将价值中心转向交换机制造商、供应商和先进封装平台。

外部激光器供应商在硅光和 CPO 扩展时结构上变得更有价值。Lumentum 在 UHP CW 和 ELSFP 方面具有近期领导地位;Coherent 拥有广泛的 InP、6 英寸产能以及高功率 CW/EML 敞口。风险在于,普通 70mW CW 激光器可能商品化,而稀缺性仍集中在 100mW+、300mW+、400mW、800mW、多波长以及可现场更换的 ELSFP 配置上。最干净的尽职调查问题不是“谁能制造 CW 激光器”,而是谁能以稳定的良率、高温老化性能、认证和客户容量分配来出货高功率 CW 激光器。

DSP 供应商并非简单被取代。近端可插拔 DSP 可能在 CPO/NPO 中消失,但 SerDes、远端 DSP、光 DSP、重定时器、CDR 和模拟前端内容随着线路速率提升仍然是核心。Marvell、Broadcom、Credo、类 Astera 的重定时器生态系统以及高速模拟供应商,即使部分模块 DSP 内容迁移,也会因为网络变得更复杂而受益。Credo 收购 DustPhotonics 将其敞口扩展到硅光和光引擎。

按敞口区分的最清晰的公开股票因层级而异。NVIDIA 和 Broadcom 代表平台控制。Lumentum 和 Coherent 代表高功率激光器、EML、InP 和光子组件。Marvell 和 Credo 代表 SerDes/DSP/定制硅/光引擎迁移。Ciena 代表 Open CPX 和光引擎可选性。Fabrinet 代表高精度光学制造和封装外包。Teradyne、FormFactor、Keysight 和 Anritsu 代表测试瓶颈。Corning、TE、Molex、Samtec、SENKO、Amphenol 以及部分中国无源供应商代表光纤/连接器/无源光学内容。

拥挤或被过度炒作的敞口包括:拥有演示阶段 CPO 声明但无良率数据的供应商;缺乏 1.6T 容量认证却声称 3.2T/NPO 相关性的后进模块供应商;基于理论每交换机内容估值但未考虑价格下降或垂直整合的无源光学供应商;以及将 CPO 视为 2027 年可插拔大众市场替代品的公司。最强的股票信号是生产采购订单加上良率和现场数据,而不是 OFC 展台演示。

具有战略价值的私营公司包括:Lightmatter、Ayar Labs、Ranovus、TFLN 调制器专业公司(如 HyperLight/Lightium/Lumiphase 类)、光 I/O 芯片公司、自动化光纤附着供应商、高功率激光 IP 供应商、光学测试自动化供应商以及精密光连接器/组装技术供应商。Marvell 收购 Celestial AI 以及 Credo 收购 DustPhotonics 表明,上市半导体公司愿意购买私营光互连能力,而不是在内部构建每一层。

◼  十大尽职调查问题(向 CPO/NPO 相关公司提问)

  • 公司 NPO 或 CPO 产品的准确定义是什么:前面板可插拔、OBO、PCB 安装 NPO、夹层 NPO、插座式 Open CPX 引擎、公共基板引擎、中介层基光引擎,还是完全共封装光引擎?

  • 从 ASIC 封装引出到光调制器输入的实测高速电信号路径长度是多少?在 100G、200G、224G 和未来 400G 通道下的插入损耗、串扰、回波损耗、抖动、链路训练、均衡和 BER 裕量是多少?

  • 失效光引擎、失效外部激光器、污染连接器、失效光纤束、失效通道和热漂移光路的现场维修流程是什么?平均修复时间与 OSFP/QSFP-DD 可插拔模块相比如何?

  • 在计入外部激光器功率、主机 SerDes、远端 DSP、FEC、风扇、液冷、冷板、冗余、监控和服务备件之后,声称的功耗节约有多少保留在完整的系统级?

  • 当前在有意义的量产规模下的晶圆良率、硅光芯片良率、EIC/PIC 贴装良率、封装良率、光引擎最终测试良率、老化测试淘汰率、返修良率和现场 RMA 率是多少?

  • 激光器是内部、ELSFP、集中式、远程还是客户特定的?高温老化、波长稳定性、冗余、监控和现场更换的假设是什么?

  • 目前已实现哪些标准,哪些承诺后续实现?包括 OIF 3.2T CPO、OIF ELSFP、OIF ELSFP CMIS、IEEE 802.3dj、Open CPX、CMIS、XPO、供应商专有管理以及客户特定的机械定义。

  • 在 200G EML、高功率 CW、InP 衬底、硅光代工、驱动器/TIA、DSP、SerDes、基板、OSAT、FAU/透镜、连接器和电光测试设备中,哪些供应链环节是单源或分配受限的?

  • 收入中有多少来自原型/NRE/定制工程,多少来自可重复的产品毛利率?一旦超大规模客户认证第二和第三来源,假设的 ASP 侵蚀是多少?

  • 什么证据会证伪公司所依托的 CPO/NPO 论点?包括可插拔、LPO/LRO、XPO、AEC/ACC、共封装铜缆、相干光学,或者客户对可服务架构的偏好比预期更长久地保持可行。

◼  未来 12 个月需监控的十大最重要数据点

  • 超大规模客户对 CPO 交换机和 NPO 光引擎的生产采购订单,区分原型、试用、小批量生产和确认收入的销量

  • NVIDIA 和 Broadcom 的 CPO 部署证据,包括客户试点、交换机发货、外部激光器更换、功耗遥测、RMA 率和重复订单

  • Open CPX 里程碑:包括机械/电气/热/光学规范、管理接口进展、连接器供应商采用情况以及多供应商引擎互操作性演示

  • IEEE 802.3dj 和 OIF 里程碑,特别是 200G/通道实现进展、ELSFP/CMIS 更新,以及任何向标准化 CPO/NPO 管理遥测的进展

  • Lumentum 和 Coherent 的高功率 CW/ELSFP 出货量、良率、积压订单、定价和客户分配,特别是 100mW+、300mW+、400mW、800mW 和多波长光源

  • 200G EML 的供应、价格和良率,因为如果 EML 供应改善,1.6T 和 3.2T 可插拔桥接架构可能延迟 CPO/NPO 采用;如果 EML 持续紧张,则会加速硅光

  • 硅光封装良率和测试吞吐量,包括 Teradyne、FormFactor、Keysight、Anritsu、Semight 和其他高端电光测试平台的采用情况

  • 光纤、FAU、微透镜、插芯、扩束连接器和高密度光缆的交期,特别是 16-24 周的高密度光纤交期是否持续

  • 超大规模客户服务模型的变化,包括接受非热插拔光学、ELSFP 备件库存、新的光纤清洁流程、机架级维修工作流以及内部光学诊断遥测

  • 224G/448G 电信号下铜缆和共封装铜缆的可行性,包括 AEC/ACC 的采用率、scale-up 传输距离数据、CPC 认证,以及加速器路线图中明确说明何时光 scale-up 由物理规律强制而非叙事驱动的信息

作者:@TheValueist(X平台)

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