文 | 海豚研究
在上篇文章中,我们对 CPO 的概念及产业链的基本概况已经有了一个基本的认知。那么当前产业最新进度如何?哪些公司在参与,投资机会又在哪里?本篇文章将对以上问题一一拆解。
一、科技巨头们都在布局什么?
1、对于 AI 数据中心高速互联技术,简单来说可以分为三大阵营:
(1)以英伟达和博通为首,押注 CPO 路线,当然,具体而言他们正在做的事情存在差异:
英伟达做的是垂直整合,想要构建的是全栈壁垒,其推出的 CPO 交换机,深度集成在整套算力生态当中,根本上还是为了强化整套生态系统的竞争力,在谷歌等 CSP 厂商全面自研的趋势下,使自己的算力芯片及算力系统维持长久的生命力。
而博通更倾向于提供标准化的 CPO 芯片和设计方案,强调标准化和通用性,角色倾向于生态构建,一方面助力 CPO 技术的量产和市场的扩大,与此同时延伸自己的能力边界,获取更高比例的产业链价值;另一方面当好自己的供应商,并强化自己作为供应商的竞争力。
(2)以 Google 为首的 CSP 厂,基于降本目的,部分环节通过 OCS 替代传统光电交换。不过,虽然目前 OCS 明显进度快于 CPO,已经开始量产应用,但它只能在部分场景得到应用,能够一定程度上弱化英伟达的市场地位,但却不能完全取代 CPO 在更广泛场景上的应用。
(3)部分中国大厂(阿里、华为等),面对制造壁垒和生态壁垒,选择将 NPO 这种折中方案作为当前阶段的重点突破方向。NPO 虽然显然不是终极方案,但可能在很长一段时间内成为中国数据中心的重要方案,一定程度上影响英伟达等美系厂商的市场地位。
到这里已经能够看出来,CPO 不仅仅是某项独立的产品,它是数据中心整体解决方案的一部分,且越来越深度嵌入到整体架构当中。所以,如果 CPO 要实现产业化,一方面必须要有巨头进行引领,一方面需要建立完整的体系或生态。
2、产业当中的进度如何?

英伟达至今为止已经推出多款 Quantum 系列和 Spectrum 系列的 CPO 交换机,并在 GTC 2026 宣布 Spectrum-X CPO 交换机将进入全量产阶段且纳入 Rubin 平台,同时明确下一代 Feynman 平台将支持 " 铜缆与 CPO 两种扩展方式 "。
图:英伟达数据中心架构和时间线

(2)博通在 CPO 中是非常激进的,目前已经推出第三代 CPO 交换机产品 Davisson,总带宽可达到 102.4T,包含有 16 个 6.4T 光引擎(英伟达最高应用 3.2T 光引擎)。此前博通曾将第二代 CPO 产品小批量发货给腾讯做验证。
由此可见,博通与英伟达在 CPO 领域已经是直接竞争。
可以看到,CPO 已经进入量产前夜,随着英伟达 CPO 交换机量产,26 年将是 CPO 从概念到产业化的开始之年。
当然,无论英伟达和博通如何推动,CPO 的需求本质上还是由数据中心高带宽需求催化,所以往下游看,CPO 产业化进度还是受数据中心资本开支节奏的影响。
二、市场空间怎么计算?
先来看此前一些机构预测:
(1)Light Counting 预测 CPO 端口出货量将从 2023 年的 5 万增长到 2027 年的 900 万,对应 7 万台交换机,2029 年 1.6T CPO 端口出货量将超 2400 万个。
(2)Yole 预测全球 Datacom CPO 市场规模将从 2024 年的 6700 万美元增至 2030 年的 80 亿美元,年复合增长率 121%,其中 Scale-up 是主力。
这一方面反映了此前产业对 CPO 的乐观趋势,且对于未来市场空间的预测,现阶段来看已经算是相对保守了;但另一方面,从时间进度上讲,量产节奏并没有达到此前预期,目前 CPO 并没有进入量产阶段,主要面临的障碍,我们在上篇文章说过确实有,并不是不可逾越的障碍;且不管怎么说,当前英伟达已经将 CPO 提到了量产轨道。
这里我们也来拍一个市场空间,这里基于市场对英伟达机柜出货量的预测,在此基础上,折算到单机柜所用到的光引擎及相关器件的用量,并考虑 CPO 的渗透率。
考虑到封装和组装良率问题,对于 2027 年的估计仍相对保守,2028 年之后才会规模上量。26-27 年主要还是光铜共存阶段,当组网逐步拉高到 576 颗 GPU 的时候,会确定性需要跨柜的 scale up 互联。而柜内的 scale-up 可能始终会是光铜共存,CPO 在柜内只能做部分替代。

1. 光互联的投资不同于这两轮爆发力十足的算力和存力。它的特征省时(低延时)、省电(低功耗)、省钱(低成本)、省空间(高密度)其实是集成的结果。
真实驱动路线变迁的是,当算力和存力足够高的时候,数据传输作为信息高速公路不能掉链子,电信号在传输过程中拉高频率后,信号损耗指数级增长。CPO 的核心优点是让极高的高频信号无损的传出去,而所谓的四省只是这个方案下的结果。
2. 而且,路线上,本身存在低成本、低功耗和成熟的配套产业链。在运力升级过程中,新技术没有成熟之前,是可以使用原本的技术方案的,中间会有很长一段时间的共存期,体现出来的是 CPO 的赛道投资不像存力和算力那样巨大的爆发力,而且本身是路线替代,产业链玩家价值要重新分配,路线推进的快慢,老玩家和新玩家的价值分配会被市场反复争议、讨论。
3. 也就是说,CPO 有确定性的终极路线,但迭代是渐进的。黄仁勋说了 Marvell 是下一个万亿公司,但存力本身路径迭代的渐进过程,意味着他的这个判断真正确实的时间限制。是 26 年、27 年还是 30 年,是要取决于路线的迭代速度的。

三、产业链环节和标的梳理
1、首先看 CPO 的定义者和推动者:
(1)英伟达
上文我们已经谈到,英伟达推出自己的 CPO 交换机,并尝试构建整套系统生态。
与此同时,英伟达通过投资的方式直接参与关键供应链:向 Lumentum 和 Coherent 各投资 20 亿美元,以锁定上游激光器等关键部件产能;同时投资 Ayar Labs(提供 CPO 互连方案,产品包括 SuperNova 外置光源芯片,TeraPHY 光学 I/O 芯粒等);另外英伟达也投资了 Marvell。
(2)博通
上文谈到,博通同样积极推出基于自研交换芯片 Tomahauk 6 的 CPO 交换机,同时通过积极参与制定开发标准(OCI 联盟)等方式推动 CPO 产业化。
(3)Marvell
博通的主要竞争者 Marvell 也在深度参与,并获得英伟达 20 亿美元注资。公司将 CPO 技术视为未来重要的竞争点,推出自研 CPO 架构和交换机平台,并推出自研的 3D SiPho 引擎,同样也试图担任生态构建者的角色。另外 Marvell 还收购 Celestial AI,Celestial AI 主攻光互连方案。

思科整体对 CPO 的态度偏谨慎,但具备硅光设计能力,目前也在与供应商合作合作研发 1.6T/3.2T CPO 光引擎,当前处在技术验证阶段。
这里我们可以看到,无论是英伟达,还是交换机芯片巨头,CPO 都并不是独立的业务模块,它既是产业向上破除瓶颈的一个潜在障碍(如果 CPO 技术无法量产,可能影响整个数据中心资本开支节奏),也是上述公司业务成长的可能障碍;但同时,CPO 可以反哺主业竞争力,因此也是上述公司攫取更多产业链价值,或者获取更多市场份额的工具。
所以,对于上述公司,我们认为应重点关注以下几点:
(1)需密切跟踪它们的 CPO 产品进展,因为这是主业超预期或者不达预期的重要影响因素;
(2)至于 CPO 本身给公司业务所带来的潜在弹性,博通和 Marvell 等当然大于英伟达,毕竟 CPO 单环节价值量相对于英伟达还是太小;
(3)基于上述几家公司 CPO 的进展,以及上游合作供应商的进展及其合作关系,去寻找上游投资机会。
2、再来看有能力将 CPO 技术落地的:
(1)台积电
CPO 离不开台积电领先的晶圆制造和先进封装技术,是坚实底座也是核心卡点。
除 CoWoS 先进封装技术以外,台积电在硅光技术上也积累了充分基础,推出的 COUPE 平台(紧凑型通用光子引擎),COUPE 平台核心使用 SoIC 等 3D 封装技术,能够将 PIC 光子集成电路和 EIC 电子集成电路进行高密度堆叠,是 CPO 能够成熟量产的关键。目前英伟达、博通等都在积极导入这项技术。
图:台积电 Coupe 工艺展示

(2)英特尔
英特尔是最早一批布局硅光技术的,虽然不能说起了个大早赶了个晚集,但在进展上的确相对不快。且考虑到英伟达与台积电的深度绑定,尤其是 CPO 需要将前端晶圆制造与后端先进封装生产环节深度集成,一体化生产壁垒下,英特尔似乎很难突破,再加上在交换机 ASIC 芯片领域,英特尔竞争力也相对有限,所以目前资本市场对其 CPO 业务预期相对不高。
但不管怎么说,英特尔在硅光技术上积累了一定基础,且具备全栈能力,早前就已推出自己的 CPO 原型机,所以未来不排除有希望在行业内占有一席之地。
(3)日月光
日月光是全球最大的封测厂,在先进封装领域也有良好积累,推出的 VIPack 先进封装平台(整合 FOCoS、FOCoS-Bridge 等 2.5D/3D 集成技术)有望作为台积电外溢方案,台积电本来就已经将 CoWoS 生产的大部分 "oS" 部分外包给日月光,因此有望支持 CPO 封装生产。日月光规划 2026 年实现 CPO 量产。
(4)Amkor Technology
Amkor 在先进封装领域也具备一定积累,在系统级封装和高密度扇出型封装(2.5D)等领域也都有深厚技术积累和成熟量产经验,也承接了一部分英伟达的外溢订单,虽然布局相对滞后,但也已经把 CPO 列为重点布局方向。

目前台积电已经计划到 2027 年一季度把光子芯片(PIC)产能提升到 10kwpm(wafer per month)产能,即使这样 2027 年应该也只有
总结来看,对于台积电来说,与英伟达类似,CPO 可很难定义为是公司的某项独立业务,那么对于台积电来说,CPO 本身能够为公司提供的弹性相对有限,但可以进一步强化台积电从晶圆制造到先进封装的护城河。但对日月光、AMKOR 来说,如果能够承接一部分 CPO 后端工序,那么我们认为能够提供一定弹性。
3、再往上游看器件环节:
CPO 不仅包括光引擎,还涉及到上文提到的激光器和各类光纤组件,一旦 CPO 需求爆发,如上文所述,这些器件需求也将迎来爆发。
a. 光器件(激光器):
(1)Lumentum
Lumentum 是光通信领域的领先企业,而 CPO 目前可以说是光通信器件领域的必争之地,Lumentum 在产品、产能都做了领先布局:
一方面,公司拥有全球最大的 InP 磷化铟晶圆制造产能,可用于激光器制造,能够提供 ELS 外部激光源产品。
另外,在 OCS 领域 Lumentum 也能够提供相关产品,与 Google 深度合作,目前已经获得客户订单。并且除激光器外,Lumentum 也能提供 FAU 等产品。
(2)Coherent
同样作为光通信龙头的 Coherent,在 CPO 领域也进行了充分布局,一方面同样能够提供外置 ELS 激光源(有全球首个 6 英寸 InP 晶圆量产线),并能提供更为先进的异构集成方案,可以将 InP 器件直接集成在硅衬底上。另外除激光器外,Coherent 能够提供 CPO 方案设计,并能提供 PMF、FAU 等产品,且同样能够提供 OCS 产品,但技术路线与 Lumentum 不同。
(3)Applied Optoelectronics
Applied Optoelectronics 同样可提供激光器(CW 激光器),并且从芯片设计到制造、封测全流程都能实现自研自产,并已经获得头部客户订单,但在行业内还是个入门者,收入还未充分兑现。

(1)Lumentum 与 Coherent 与诸多相似之处,两者在 EML 技术路线的 InP 激光器芯片领域都有深厚的技术和产能积累,当然也都能提供 CW 激光器,并且都获得了英伟达注资,与英伟达形成了深度绑定。
(2)Lumentum 更加专注于光通信领域,弹性相对更大,26 年规划产能扩充 50%;同时,除 CPO 外,Lumentum 在 OCS 交换机领域全球领先,是 Google 的核心供应商,如果看好 Google 的 OCS 路线,Lumentum 也是重要标的。
(3)Coherent 更加地一体化和综合化,从材料、器件到系统均能自研自产,且业务领域不仅限于光通信,由于在 VSCEL 和 SiPho 方面的技术积累,在 CPO 方案设计方面也有机会参与,另外公司还有半导体及工业领域(也是其传统主业)产品布局等。
(4)AAOI 传统主业是有线电视宽带设备,但通过与微软等大客户绑定快速进入光通信行业,作为后进入者,从业务竞争力和客户布局角度看都处于相对劣势,但作为潜力选手,业务弹性相对也较大。
(5)但与此同时,基于英伟达对 Lumentum 和 Coherent 的注资以及公司给予的乐观预期等,市场对它们的潜在空间和弹性有了相对充分的反应,整体估值相对较高。
4. 光纤组件:
(4)康宁
康宁是全球材料巨头,能够提供从光纤光缆到连接硬件的一整套解决方案,在 CPO 领域能够提供 FAU、MPO 等产品。
(5)安费诺
安费诺是全球电子领域连接器件领域的龙头,在 CPO 领域能够提供 MPO、Fiber Shuffle 等产品。整体来看康宁更侧重于光纤传输环节,安费诺则侧重连接环节。
(6)TE Connectivity
TE Connectivity 同样是连接器件龙头,在 CPO 领域也能够提供 MPO、Fiber Shuffle 等产品。
但这里有一个风险点:目前英伟达在 Scale-up 环节仍然采用铜互连方案,此领域是安费诺和 TE Connectivity 的主战场,但若未来 Scale-up 环节的互连方案也切换到 CPO,那么将会利空安费诺和 TE Connectivity 的主业市场空间。
整体来看,在光纤器件领域,优势企业仍然以传统巨头为主,从成长性角度可能弱于前述激光器板块。
4、设备:重点关注增量环节和瓶颈环节
这里简单区分一下工艺环节,CPO 大体上可以分为前道工艺和后道工艺:
(1)前道(Fab):EIC Wafer 制造、PIC Wafer 制造(硅光集成)、激光器制造、晶圆级测试;
(2)后道:切割和贴片、键合、光纤阵列耦合、系统级测试。
与传统电芯片的生产环节相比较,这里最主要难点在于耦合和测试两个环节。
(1)光引擎、激光器和光纤要进行耦合,需要耦合设备:
全球参与者当中,ficonTEC(被中国企业罗博特科收购,罗博特科计划在香港上市)能提供有源 / 无源耦合设备,目前是全球少数能提供无源耦合设备的企业,无源耦合封装效率高且成本低,有可能是 CPO 未来更为倾向的方案,但目前量产仍以有源方案为主。
除此之外还有以下公司:AIXEMTEC 能提供有源耦合设备;Vanguard 能提供有源耦合设备,并在推动 3D 打印光波导这种无源耦合路线;MRSI Systems 正在推动半导体视觉对准的无源耦合路线;All Ring(万润科技,台湾上市)也在推动半导体视觉对准的无源耦合路线;猎奇智能已经能够量产无源耦合设备,目前主要供给中国市场。
后续可关注罗博特科港股上市节奏。

Teradyne(纽交所上市)和 Advantest 均能提供 ATE 自动化测试设备,由于测试设备由于并不是新增环节,所以从成长性角度可能不如上述耦合设备环节。
