光模块终极路线！CPO量产元年引爆新主线！（附A股核心标的）

光模块产业正迎来CPO量产元年。近日，台积电在硅光子产业联盟SiPhIA论坛上指出，旗下硅光整合平台COUPE预计今年进入量产，成为推动共封装光学（CPO）落地的关键里程碑，标志着AI光通信正式进入产业化倒数阶段。

一、短期内CPO难以完全替代可插拔光模块

AI算力飞速提升，但现有数据中心网络在支持AI应用时暴露出多方面瓶颈，包括网络吞吐能力不足、功耗成本高、网络可靠性和扩展性不足等。基于此，CPO技术和产业正日趋成熟，有望成为未来数据中心扩展的关键技术。

CPO（Co-packaged optics，光电共封装）：通过将光引擎与交换ASIC芯片集成封装在同一基板上，实现“光电融合”，从物理层根本上缓解了传统架构的瓶颈。

CPO技术的核心优势在于通过芯片级集成，显著提升数据传输性能并降低功耗。CPO将光引擎与计算芯片（如GPU、ASIC）封装在一起，能提供极高的带宽密度和极低的传输延迟，并降低功耗。

与传统可插拔光模块相比，它能将数据传输能耗降低，带宽密度更高且支持跨机架扩展，长期总拥有成本更具优势。

与铜基方案相比，它解决了铜缆带宽扩展困难、传输距离受限的瓶颈，还能通过多维度路径（增加光纤、波分复用、高阶调制）进一步提升带宽，成为满足AI工作负载巨大网络需求的关键技术，尤其在纵向扩展网络中成为带宽增长的核心驱动力。

同时，CPO也存在一定短板，如前期研发和生产成本高昂，高密度集成带来了严峻的散热挑战，并且由于光引擎与主芯片固化集成，一旦出现故障通常需要更换整个板卡，导致可维护性和灵活性较差。

因此，CPO被视为解决未来超大规模数据中心内部互联瓶颈的关键方向，但预计将首先在对带宽和功耗有极端需求的AI算力集群等特定场景中应用，短期内难以完全替代成熟、灵活的可插拔光模块。

二、CPO方案商业化节奏及过渡方案

LPO（Linear Pluggable Optics，线性可插拔光模块）：核心特征是移除传统收发器中的DSP芯片，将信号处理重任转移给主机端的交换机ASIC。LPO优劣势明显，优势在于通过架构简化实现了功耗、成本和延迟的降低，劣势在于传输距离受限、和系统兼容性与互操作性挑战。

NPO（Near packaged optics，近封装光学）：相较CPO具有光引擎可插拔、适配PCB板工作、不占用先进封装资源、可大规模量产等优势，在功耗和时延方面存在劣势。

XPO（eXtra-dense Pluggable Optics，超高密度可插拔光学）：面向AI数据中心的新一代液冷可插拔标准，目标形态为64通道、12.8Tbps 单模块带宽、204.8Tbps/OCP rack unit的前面板密度，并支持每模块最高400W的冷板散热能力，相对1600G-OSFP光模块实现约4倍密度提升。

CPC（共封装铜缆）：CPO的另一替代方案是共封装铜缆CPC。该技术采用从基板连接器直接引出的铜缆布线，绕开PCB走线。

虽然该方案仍使用铜介质，但在信号完整性方面具有关键优势。CPC有望为部署448G SerDes提供可行路径，从而实现芯片外互连的又一次性能升级。

MicroLED CPO（微型发光二极管光电共封装）：Micro LED + CPO，即微米级发光二极管（Micro LED）与共封装光学技术（CPO）的深度融合。

传统激光器是一个“大型探照灯”，Micro LED是几百甚至上千个“微型手电筒”阵列，这些Micro LED尺寸小于50微米，与CMOS驱动电路集成封装在一起，可以实现更高密度的并行光发射。每颗Micro LED对应一个独立数据通道，降低了单通道的速率要求，只需μA级极低驱动电流，采用NRZ简单直接调制（无需额外调制器）。Micro LED阵列发出的多路光信号，经专用透镜准直聚焦后，耦合进入多芯成像光纤，实现并行传输。

从传统可插拔到LPO、LRO，再到NPO和XPO，可插拔光模块迭代的核心瓶颈在于SerDes速率提升导致信号衰减加剧的物理约束。当交换芯片的吞吐量翻倍，底层的SerDes速率从56G提升至112G、224G时，高频电信号在PCB板上的衰减呈现指数级增加。为了保证信号到达光引擎时不变成乱码，传统方案是加装DSP（数字信号处理芯片），但DSP功耗较高，导致“信号损耗”和“功耗墙”的矛盾出现。

LPO、LRO和XPO可看做是一条路线，保留前面板可插拔的特性，通过结构设计、液冷技术、材料升级等方式，解决散热和空间问题。NPO、CPO可看做是一条路线，底层逻辑在于缩短电气传输距离。

三、CPO结构件拆解

以英伟达Quantum X800-Q3450 IB CPO交换机为例，其配备4颗Quantum-X800 ASIC芯片、72个1.6T光引擎（采用微环调制）、18个ELS模组（每个模组包含8个CW光源），发射端、接收端共1152根光纤，对应144个MPO和交换机端口数。

• 交换机芯片：首次采用多平面设计，4颗Quantum-X800 ASIC芯片（单芯片28.8T），总带宽115.2T，专为横向扩展网络设计，采用台积电4nm工艺，拥有1070亿个晶体管，网络内自带3.6 TFLOPS FP8 SHARP算力。

• 硅光引擎：初始版本将搭载72个光引擎，每三枚为一组可拆卸的光学子组件。每枚光引擎运行速度为1.6Tbit/s，对应8个单通道200Gbit/s的MRM（微环调制器）。

• ELS模组：英伟达X800-Q3450 CPO交换机采用18个ELS模块作为激光源，每个模块包含8个连续波（CW）DFB激光芯片，合计144个连续波（CW）DFB激光芯片。

• FAU（ Fiber Attach Unit，光纤连接单元，区别于Fiber Array Unit光纤阵列）：光纤连接单元是至关重要的被动元件，负责实现光纤与光引擎的耦合。

• 光纤：X800-Q3450 上的每个1.6T光引擎都有一个包含20根光纤的连接单元，8根用于发射，8根用于接收，4根用于外部激光器。每套系统的光纤总数为1440根，其中包括1152（72*16=1152）根用于发射/接收的光纤，288（72*4=288）根保偏光纤。

• MPO：每8根光纤对应一个MPO，收发两端共需要1152/8=144个单模MPO（12芯，只用其中8个），对应交换机面板144个端口；保偏光纤对应需要288/8=36个保偏MPO（12芯，只用其中8个）。

• Fiber Shuffle Box（光纤交换箱）：以英伟达的X800-Q3450 CPO交换机为例，其光学引擎引出上千根光纤，需要通过交换箱进行布线整理并导向目标端口，交换箱的定价通常与其管理的光纤数量直接挂钩。

四、核心标的

东山精密：少数拥有光芯片自研+光模块一体化垂直整合能力的公司（索尔思并表），800G/1.6T未来有望覆盖Meta、AWS和谷歌等多家国际云厂商需求。

光迅科技：发布全球首款3.2T硅光单模NPO模块，已在国内头部CSP厂商完成验证。

环旭电子：1.6T硅光模块方案与光创联持续优化，样品一季度完成，四季度量产，越南已规划10万只/月产能。

联特科技：1.6T光模块已送多家客户测试验证，马来西亚二期工厂已投产，专注800G、1.6T高速光模块研发制造。

长光华芯：100G EML已量产并持续批量交付；苏州星钥光子硅光项目开工，通线后将形成8英寸90nm硅光产线。

天孚通信：全球FAU绝对龙头，英伟达CPO交换机光引擎核心供应商，1.6T光引擎已实现量产交付。

仕佳光子：已搭建“无源+有源”IDM全流程平台，产品支持CPO方案，800G/1.6T光模块用MT-FA已实现批量出货；PLC光分路器芯片全球市占率前二。

光库科技：CPO核心器件核心供应商，掌握薄膜铌酸锂调制器全流程技术，可开发800Gbps及以上速率调制器；子公司专注CPO/OXC光纤阵列等组件研发生产。

长飞光纤：全球光纤龙头，光纤领域市占率长期领先，产品涵盖适配CPO、OCS场景的高端多模光纤。

亨通光电：全球光纤光缆前三强，拥有特种光纤核心技术；已完成800G CPO技术原型验证，1.6T光模块进入商用验证冲刺阶段，已通过英伟达、微软等头部客户认证。

致尚科技：2019年切入光纤连接器业务，2020年顺利成为SENKO合格供应商并开始批量供货，而SENKO是英伟达CPO方案和谷歌OCS的核心供应商之一。

罗博特科：硅光测试设备、耦合设备龙头，ficonTEC为英伟达、博通等核心客户CPO量产提供端到端设备，双面晶圆测试设备已获量产订单。

—End—

（特别说明：文章中的数据和资料来自于公司财报、券商研报、行业报告、企业官网、百度百科等公开资料，本报告力求内容、观点客观公正，但不保证其准确性、完整性、及时性等。文章中的信息或观点不构成任何投资建议，投资人须对任何自主决定的投资行为负责，本人不对因使用本文内容所引发的直接或间接损失负任何责任。）

来源：策金说