光通信行業(yè)系列報告二：光電共封裝重構(gòu)算力互連架構(gòu)，CPO開啟高密度高能效新時代.pdf

光通信行業(yè)系列報告二：光電共封裝重構(gòu)算力互連架構(gòu)，CPO開啟高密度高能效新時代。以光電融合共封裝，實現(xiàn)密度、性能、能效、架構(gòu)全面躍升： CPO 作為下一代數(shù)據(jù)中心互連的核心技術(shù)，通過光電芯片的封裝級深 度融合，全面突破銅互連與可插拔光模塊的物理邊界，在密度、性能、 能效與系統(tǒng)架構(gòu)四個維度實現(xiàn)代際躍升。相較銅纜，其以光代電，徹 底打破高速傳輸?shù)木嚯x與帶寬瓶頸；相較可插拔光模塊，CPO 將端口 帶寬密度提升一個數(shù)量級，為 224G+ SerDes 與太比特級交換架構(gòu)提 供底層支撐，同時系統(tǒng)級功耗下降可達 50%以上。通過縮短電通道、 統(tǒng)一熱管理及簡化光布線，CPO 進一步提升系統(tǒng)可靠性并優(yōu)化整體 TCO，正在重塑高端算力互連的技術(shù)范式。

海外巨頭技術(shù)演進全面提速，產(chǎn)業(yè)化進程有望較 27 年前移： 全球算力龍頭正同步加速 CPO 技術(shù)路線落地。NVIDIA 已明確 2025– 2026 年“雙代遞進”商用節(jié)奏，從強調(diào)可維護性的準(zhǔn)共封裝快速演進至 深度共封裝形態(tài)，直接服務(wù)超大規(guī)模 AI 集群互連需求。Broadcom 持 續(xù)推動 CPO 平臺向更高交換帶寬（102.4T）與先進封裝體系（FOWLP、 COUPE）演進，并以開放生態(tài)模式帶動產(chǎn)業(yè)鏈成熟。Intel 則從先進封 裝與光電耦合基礎(chǔ)能力切入，分階段夯實規(guī)模制造條件。三大巨頭分 別從系統(tǒng)牽引、制造平臺與底層技術(shù)三端形成合力，標(biāo)志著 CPO 正由 技術(shù)驗證期邁向工程化部署階段，大規(guī)模應(yīng)用窗口有望早于此前市場 預(yù)期。

Scale-up 增量厚積薄發(fā)，激活全產(chǎn)業(yè)鏈共同向上： CPO 的真正增長引擎來自 Scale-up 高帶寬互連的剛性需求，而非傳 統(tǒng) Scale-out 網(wǎng)絡(luò)的成本替代邏輯。以 NVIDIA Blackwell 架構(gòu)為例， 其 NVLink 單 GPU 互連帶寬已達 7.2Tbps，約為 800G 以太網(wǎng)方案的 9 倍，傳統(tǒng)可插拔光模塊在功耗與帶寬密度上已逼近物理極限。CPO 憑 借極短電通道與高集成光引擎，成為當(dāng)前能夠同時滿足超高速率、低 功耗與高端口密度的系統(tǒng)級方案，確立其在 Scale-up 領(lǐng)域的戰(zhàn)略卡 位。這一架構(gòu)升級正推動產(chǎn)業(yè)鏈價值重構(gòu)：上游硅光芯片與高性能激 光器價值量顯著提升，中游先進封裝與光電協(xié)同制造成為核心壁壘， 下游 AI 系統(tǒng)與液冷散熱需求同步擴張。CPO 不再只是單點器件創(chuàng)新， 而是正在成為驅(qū)動新一代算力基礎(chǔ)設(shè)施升級的核心技術(shù)底座。