核心观点 - NPO（近封装光学）已先于CPO进入规模商用，围绕其产业链格局和投资周期正在快速成型[1] - 华为发布的昇腾960超节点是行业内第一个规模商用的NPO方案，采用5500个自研NPO光引擎替代48000颗800G光模块，功耗降低超过550千瓦[2] - 华为副董事长汪涛认为，相较于CPO，NPO目前是最优方案[3] NPO技术路线与产业格局 - 华为昇腾960超节点采用自研NPO光引擎Hi-ONE，单引擎传输容量7.2T，集成36条200G光通道[5] - Hi-ONE是业界传输容量最大且唯一实现内置光源的NPO产品，光引擎和DSP均为华为自研自产[5] - 内置光源方案集成度高，但制造难度和良率要求更高，华为从设计到制造全部自研[5][6] - 其他厂商多数选择外置光源方案，将激光器单独放在光引擎之外，通过保偏光纤传输[6] - 康宁光通信介绍外置方案典型结构：一个光引擎32芯，16收16发，传输容量3.2T，需配四芯保偏光纤[6] - 英伟达推动CPO，2月确认首批CPO交换机客户并宣布年内部署，3月向Coherent和Lumentum各投资20亿美元[6] - CPO被视为光互联终极方案，但光模块公司未来可能仅提供零部件，对头部光模块公司影响巨大[6][7] - 英伟达CPO主要面向Scale-Out场景，NPO率先在Scale-Up市场规模商用[7] - 汪涛指出CPO未解决可靠性问题，光引擎损坏率高，总体拥有成本显著高于NPO[7] - 康宁光通信表示CPO面临制造良率、现场维修和生态标准化三大问题，商用依赖生态系统协同[7] - 中际旭创、光迅科技、新易盛、华工科技、东山精密均在推进NPO方案[7] - 谷歌和亚马逊AWS也在推进NPO部署，博通下一代交换芯片支持NPO接口[8] - 国内头部云厂商最早小批量部署计划2024年底，另有云厂商计划2024年四季度启动NPO超节点试点[8] - 单波200G的NPO方案有望2027年开启放量周期，2028年进入大规模交付，海外市场略晚于国内[8] - 华为已在OIF提出NPO标准立项建议并获得响应，希望推成行业标准[9] 光引擎产业链拉动效应 - 昇腾960超节点用5500个Hi-ONE替代48000颗800G光模块，替代比接近1比9[11] - 光引擎集成度和技术含量比传统光模块高一个量级，对上游光芯片、保偏光纤、散热材料性能要求提升[12] 保偏光纤 - 保偏光纤是受NPO拉动最直接的环节，外置光源方案需用保偏光纤稳定传输激光[13] - 一个3.2T光引擎一般配四芯保偏光纤，需求随光引擎出货量增长按比例计算[13] - 保偏光纤生产工艺要求高于普通光纤，现有产能远不能满足，供需偏紧至少持续到2025年[13] - 国内供应以长飞光纤等少数厂商为主，产能扩张周期较长[13] - 基于VCSEL的NPO方案功耗比硅光CPO低50%甚至更多，多模光纤在纵向扩展场景有新应用空间[13] 光芯片 - NPO外置光源方案一般使用100至200毫瓦CW激光器，内置光源方案功率要求更高，供应商数量有限[14] - CPO所需的300至400毫瓦大功率光芯片主要由海外厂商供应，良率偏低，磷化铟用量远大于低功率产品[14] - 70毫瓦以下低功率光芯片供应充分，华为CW激光器和光引擎全部自研[14] - 国内光芯片厂商100毫瓦以上产品已有小批量出货，400毫瓦产品处于样品阶段[14] - 部分企业200毫瓦CW激光器已进入小规模量产，开始向头部光模块厂商送样[14] - NPO放量有望打开国内光芯片厂商在中高功率段的市场空间，该领域过去由海外厂商主导[14] 散热材料 - 400G光模块单模块功耗约10瓦，1.6T时代不做优化接近30瓦，优化后仍在20至27瓦之间，功耗增长两到三倍[15] - NPO方案将光引擎贴近交换芯片，散热设计难度比传统可插拔光模块高出不少[15] - 业内推进的散热方案包括金刚石微粉填充、石墨烯散热膜、均热板和高导热垫片等[15] - 鼎龙股份等材料厂商已向光模块客户送样导热凝胶和光学耦合胶，中瓷电子等封装基板厂商开发陶瓷基板方案[15] - 当前主流导热材料是12瓦级导热凝胶，下一代3.2T光模块或NPO场景可能需要20瓦级甚至更高导热系数的新型材料[15] - NPO方案预计2024年四季度初步定型，散热方案敲定时间晚于NPO，留给散热材料和模组供应商的窗口期约半年到一年[16] 薄膜铌酸锂 - 薄膜铌酸锂被视为下一代光引擎关键材料，优势在于损耗更低、速率更高[17] - 业内此前认为该材料到单波400G时代才会大规模使用，目前已明确两大应用场景：2.4T相干光模块调制和OCS电调方案[17] - 薄膜铌酸锂有望2027年小批量出货、2028年规模放量，但目前成本较高，产业探索混合方案[17] - 谷歌是目前唯一大规模商用OCS的企业，英伟达也在推进OCS与CPO组合方案，OCS成为AI算力网络新增量方向[17] - NPO光引擎对硅光芯片面积和集成度要求更高，需12英寸晶圆实现低成本量产，国内一家主要硅光代工厂的12英寸扩产计划已排到2029年[17] - 代工订单高度集中在少数头部厂商，NPO光引擎制造进度高度依赖代工厂产能释放节奏[18]