CPO技术成为AI算力升级的核心驱动力 - 随着AI大模型参数指数级膨胀，传统可插拔光模块和铜缆互连在带宽密度与功耗上面临瓶颈，行业竞争焦点正从芯片制程转向芯片间连接效率，共封装光学（CPO）技术因此从实验室前沿迅速跃升为产业核心议题 [1] CPO技术的定义与核心优势 - CPO是一种创新的光互连架构，将高速光引擎/光模块与交换芯片或AI计算芯片通过先进封装技术集成，实现“电短光长”的高效互连，旨在从根本上解决传统方案功耗高、信号损耗大、带宽受限的痛点 [2] - 依托硅光子技术，CPO相较于传统方案功耗可降低40%以上，带宽提升3倍，延迟缩短50%，同时节省空间成本并提升网络韧性，完美契合AI训练集群与超大规模数据中心对高带宽、低功耗、低延迟的核心需求 [5] 市场前景与增长预测 - 互连速率正从400G/800G向1.6T演进，预计2027年将突破3.2T，传统架构已逼近性能天花板，CPO的规模化应用成为必然 [5] - 全球Datacom CPO市场规模预计将从2024年的不足7000万美元，以超过120%的年复合增速飙升至2030年的80亿美元，其中Scale-Up纵向扩容场景将占据近七成份额 [5] 产业链核心厂商财报印证需求爆发 - Lumentum、Coherent、Tower Semiconductor等上游核心供应商的财报与订单情况，从经营实绩层面佐证CPO产业即将进入快速爆发期 [8] Lumentum：订单爆满，产能告急 - 公司2026财年第二季度营收达6.655亿美元，同比增长65.5%，超出市场预期，创历史新高，AI与云计算市场的强劲需求是主要支撑 [9][10] - 公司将CPO列为未来增长的三大核心催化剂之一，已斩获一份价值数亿美元的超高功率激光器采购订单，预计2027年上半年发货 [11] - 预计2026年第四季度CPO相关营收将达到5000万美元左右，2027年上半年还将有数亿美元的CPO相关订单转化为营收，且订单来自多个客户 [11] - 其CPO相关大功率激光晶圆厂产能已基本售罄，尽管已提前完成40%的产能扩张并计划再增20%，供需失衡局面仍在加剧 [12] - 公司计划在2027年底推出首批规模化CPO产品，用于替代更长距离的铜缆连接，并预计2027年第四季度Scale-Up场景的CPO产品将大幅放量 [13][15] Coherent：斩获大额订单，明确增量逻辑 - 公司2026财年第二季度营收达16.9亿美元，同比增长17%，剔除业务出售影响后增幅达22%，增长核心驱动力来自数据中心与通信板块的强劲需求 [16] - 数据中心与通信板块占本季度总营收的72%，同比增长34% [17] - 公司已获得一份来自头部AI数据中心客户的“极其巨大”的CPO解决方案订单，该订单将在2026年年底开始产生初始收入，2027年及以后贡献更显著营收增量 [20] - 公司的独特优势在于其全球唯一的6英寸磷化铟生产线，相较于行业通用的3英寸方案，可提供4倍以上的芯片产出且成本减半 [20] - 公司计划在2026年底实现内部磷化铟产能翻番，数据中心业务的订单出货比已突破4倍，客户订单已排满2026全年，大部分排至2027年甚至2028年 [21] - 管理层明确CPO的核心价值是“增量”而非“替代”，其真正的大机会在Scale-Up场景，该场景当前几乎100%为电互连，一旦引入光互连将是纯增量的巨大蓝海 [22] - 预计磷化铟等关键元器件的供需失衡在2026乃至2027年都不会解决，若Scale-Up网络需求爆发，紧张局面可能持续更久 [23] Tower Semiconductor：晶圆代工产能被大幅预订 - 公司2025年第四季度营收达4.4亿美元，同比增长14%，净利润8000万美元，双双超越市场预期 [24] - 公司在硅光和硅锗平台上的总投资已追加至9.2亿美元，目标是到2026年第四季度将硅光晶圆月产能提升至2025年同期的五倍以上 [24] - 截至2028年的硅光总产能中，超过70%已被客户预订或正在预订流程中，且有客户预付款作为保障 [25] - 公司与英伟达合作开发面向下一代AI基础设施的1.6T光模块，其硅光子平台将直接服务于英伟达的网络协议 [25] - 公司已布局TSV、混合键合、微环等关键平台技术，为CPO应用和下一代光通信技术提供可扩展、高可靠、可量产的解决方案 [26] 行业巨头推动与商用化进程 - 英伟达已正式宣布启动CPO技术大规模部署，明确2026年为CPO商用元年，CoreWeave、Lambda及TACC成为首批部署用户 [28] - 英伟达计划2026年第四季度启动CPO量产，上半年率先部署CPO交换机产品，其预集成模式在AI满负载网络中总成本低于“交换机+全套可插拔模块”，同时大幅降低功耗与停机时间 [28] - 业内专家认为AI基础设施建设周期至少还有七到八年，当前CPO的高景气度仅仅是行业爆发的开端 [28] 应用路径与发展趋势 - CPO的规模化落地遵循“先横向扩容（Scale-Out）、后纵向扩容（Scale-Up）”的节奏 [29] - 短期内，CPO将率先在Scale-Out场景落地，聚焦交换机与机架间连接，行业已规划2027年小批量出货CPO/NPO产品用于该场景 [29] - 长期来看，CPO将逐步拓展至Scale-Up场景，聚焦XPU间近距离连接，这是更具潜力的纯增量市场，但因涉及高价值XPU，落地节奏相对平缓 [29] - 技术层面，未来3D SoC将与CPO结合，实现“计算芯粒+存储芯粒+光学引擎”三维共封装，如台积电计划2027年推出“CoWoS+SoIC+COUPE”一体化方案，单芯片集成GPU、HBM、光学引擎，带宽达6.4T且功耗降低50% [31] - 生态将逐步成熟，标准化推进与产业链分工明确并行，UCIe标准将实现芯粒跨厂商、跨制程兼容，IEEE 802.3ct标准有望2026年完成 [31] - 应用场景将从AI数据中心持续拓展至自动驾驶、AR/VR等领域 [31] 面临的挑战 - 技术层面存在制造复杂度高、良率与测试难度大、热管理压力突出以及行业缺乏统一标准等瓶颈 [30] - 市场方面面临维护成本偏高、供应链向半导体厂商集中削弱云服务商议价能力、传统光模块及LPO/NPO等过渡方案竞争等挑战 [30] - 供应链成熟度不足、成本与测试门槛高、可靠性有待长期验证等问题也成为规模化落地的重要制约 [30] - 业内普遍认为CPO全面普及至少需要3-5年时间 [29]