万卡级算力时代,CPO如何突破AI数据中心“堵点”?

行业技术趋势 - 大数据、人工智能和云平台发展使数据中心内部芯片间传输连线成为主要瓶颈,铜缆面临带宽和耗电的物理极限 [1] - 共封装光学技术通过2.5D/3D封装将光模块与AI交换芯片集成,旨在解决传统方案的高功耗、信号衰减和带宽瓶颈 [1] - 硅光子集成技术使功耗下降40%,带宽提高三倍,延迟减少近一半,对万卡级AI训练集群至关重要 [1] - 全球数据传输速率已进入1.6T时代,预计2027年将突破3.2T [3] 市场规模与增长 - 2024年数通CPO市场规模为7000万美元,预计到2030年将达到80亿美元,年复合增长率超过120% [3] - 大规模纵向扩展的集群内连接需求将占据CPO市场近七成份额 [3] - CPO技术已从理论走向产业中心,预计在2026年迎来商用爆发 [1] 产业链公司动态与财务表现 - Lumentum在2026财年第二季度营收达6.655亿美元,同比增长65.5%,超出市场预期的6.47亿美元 [5][6] - Lumentum获得数亿美元超高功率激光器大订单,预计2027年上半年发货,CPO营收将在2026年第四季度达到5000万美元 [5] - Lumentum为应对需求,产能已提前扩容40%,并计划在下一季度再扩产20%,激光晶圆厂产能几乎售罄,订单排至2027年 [5] - Coherent在2026财年第二季度营收为16.9亿美元,同比增长17%,若剔除业务出售影响增幅为22% [6] - Coherent的数据中心与通信业务占总营收七成多,同比增长34% [6] - Coherent获得头部AI数据中心客户“极其巨大”的CPO订单,出货比已突破4,2026年全年订单已排满并延伸至2027-2028年 [6] - Tower Semiconductor在2025年第四季度营收4.4亿美元,同比增长14% [8] - Tower Semiconductor将硅光与硅锗平台总投资从6.5亿美元增至9.2亿美元,到2026年第四季度硅光晶圆月产能将提升至2025年同期的五倍 [8] - 2028年之前,Tower Semiconductor有70%的硅光产能已被客户预订或预付款锁定 [8] 技术应用与客户部署 - 英伟达GB200 NVL72和华为昇腾超节点等万卡集群的背后是CPO技术提供高速通道支持 [3] - 英伟达宣布将大规模部署CPO技术,CoreWeave、Lambda和德州高级计算中心成为首批用户,台积电深度参与制造 [9] - CPO在AI场景因能同时降低总成本、功耗并提高可靠性,已成为硬性“首选” [9] - Meta在2024年投入超100亿美元升级AI设施时,明确将CPO作为高带宽升级核心路径 [12] - 华为、谷歌在自动驾驶、AR/VR等领域积极推进共封装光学 [12] - Cambridge Quantum在2026年推广量子计算方案时将CPO视为拓展低延迟网络的硬件基础 [12] 产业挑战与竞争格局 - CPO高度集成带来维护难题,单点故障可能导致整机更换,停机与运营成本高于可插拔模块 [12] - CPO供应链集中削弱了云服务商的议价能力,且不同厂商方案兼容性不足,技术标准未完全统一 [12] - 热管理压力、波长稳定、光纤耦合效率等工艺难题尚未攻克,业界认为全面普及仍需3至5年 [12] - 传统可插拔模块仍在升级,1.6T模块已量产,3.2T预计2028年放量,LPO与NPO等过渡方案功耗下降两三倍并兼容现有生态,拖慢CPO替换节奏 [12] - 天孚通信、旭创等国内厂商在2025年预告业绩大幅增长 [12] 行业前景展望 - CPO已从“试验田”变成全产业链的基本盘,订单排队、产能抢位和投资加码预示着AI光互联行业超级周期的到来 [13] - 铜缆的物理极限正被逐步替代,光学方案进入主流,未来高速通道将覆盖数据中心、自动驾驶及量子计算等新兴领域 [13]