今天分享的是：网络系列报告之CPO概览：光电协同，算力革新
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网络系列报告之CPO概览总结
随着AI技术发展，模型规模不断扩展，算力需求持续增加，并行计算成为平衡计算成本和模型性能的重要路径，直接推动集群内互联带宽、通信器件的需求提升。在此背景下，CPO（共封装光学）技术凭借其在带宽、功耗和空间效率等方面的显著优势，成为数据中心光电转换模块的重要发展方向。
从技术优势来看，CPO通过将光学组件直接集成至Switch ASIC封装内部，缩短了光信号输入和运算单元之间的电学互连长度，实现了更低时延、损耗和功耗。与传统可插拔光模块相比，CPO技术在带宽密度、延迟降低和功耗优化上表现突出。例如，博通CPO交换机实现5.5W/800G，英伟达方案降耗达70%，延迟降低50%以上。同时，CPO在成本上也具有优化潜力，未来有望通过器件的小型化和高度集成，大幅降低大规模量产后的模块边际成本。
在行业发展趋势方面，LightCounting预测，到2027年800G和1.6T端口总数中，CPO端口将占近30%。这一增长得益于CPO技术在高性能、低功耗方面的优势，以及其兼容主流交换机ASIC芯片设计，无需颠覆性改造基础设施的特点，使得CPO在技术成熟后能够依托传统可插拔技术的既有客户，快速导入市场，形成“技术升级-成本下降-渗透加速”的正向循环。
从技术架构来看，硅光引擎（OE）是CPO交换机内部实现光电转换的核心结构，当前OE主要采用3D封装，通过将激光器、光电探测器和调制器等光学元件以3D堆叠结构直接集成到与电子芯片相同的封装中，最大限度地降低信号损耗和功耗。此外，CPO系统中的FA（光纤阵列）、MPO连接器、柔性光背板等组件也在数据传输和信号处理中发挥着重要作用。
行业头部通信设备厂商如博通和英伟达已推出成熟的CPO方案。博通先后推出Tomahawk 4、5、6系列CPO交换机，不断提升交换容量并降低功耗；英伟达在2025年GTC大会上发布Quantum-x Photonics InfiniBand和Spectrum-x Photonics Ethernet两款CPO交换机，预计将在2025年和2026年分别上市，其方案在功耗降低和性能提升上表现显著。
国内供应商在CPO产业链中主要参与上游环节，并进行了广泛的产能全球化布局。例如，天孚通信是英伟达CPO交换机的技术合作伙伴，其多通道光纤耦合阵列、ELS外置光源模块等产品已进入小批量阶段；太辰光在MPO及光纤柔性板领域具有领先地位，保偏MPO产品已实现小批量出货；光库科技在薄膜铌酸锂调制器和光纤阵列产品上有深入布局；仕佳光子作为领先光芯片供应商，间接投资MT插芯供应商福可喜玛；源杰科技在大功率激光器芯片产品上获得千万级采购订单；光迅科技前瞻布局CPO光源模块，发布可插拔CPO ELS自研光源模块。
总体而言，CPO技术虽然当前产业规模仍较小，但其性能优势显著，长期来看或为数据中心光电转换模块的终局结构，远期渗透空间广阔。随着技术的不断成熟和行业需求的持续推动，CPO产业链上下游企业将迎来新的发展机遇。
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