ChatGPT 风靡全球，英伟达创始人兼 CEO 黄仁勋提出 AI 迎来“ iPhone 时 刻”，算力、网络设备和光模块等领域有望迎来快速发展。受益于此，英伟达、博 通和 Marvell 等厂商股价大涨。Marvell 近期预计 2024 财年 AI 相关产品营收同比至 少倍增，并在未来几年持续迅速成长。

在 AI 算力高弹性、国产化进 程持续推进、下游模块厂商海外业务拓展等的共同催化下，光芯片领域发展前景广 阔，国产替代正当时。

CPO 方案是通过在交换机光电共封装起 到降低成本、降低功耗的目的。

CPO发展目前处于起步阶段，未来市场空间广阔。

LightCounting认为，CPO出货量预计将从800G和1.6T端口开始，于2024至2025年开始商用，2026至2027年开始规模上量，主要应用于超大型云服务商的数通短距场景。

Yole报告数据显示，2022年CPO市场产生的收入达到约3800万美元，预计2033年将达到26亿美元，2022-2033年复合年增长率为46%。#CPO# #光通信# #光模块#

资料来源：CIR

CPO行业概览

光电共封装技术（CPO，Co-Packaged Optics）是一种全新的超小型高密度光模块技术，可替代传统的前面板可插拔光模块。

CPO指的是交换ASIC 芯片和硅光引擎（光学器件）在同一高速主板上协同封装，从而降低信号衰减、降低系统功耗、降低成本和实现高度集成。

因为数据中心传输技术通常采用电信号，但当单通道电信号数据率达到100Gbps，其功耗极速升高，致使芯片设计散热困难，数据传输速率难以继续提升。

而CPO技术将硅光模块和电芯片集成封装在一起，能够以更低的成本和功耗将高速电信号转换成光信号并传输，可降低信号衰减、降低系统功耗、降低成本并实现高度集成。

CPO示意图：

资料来源：Yole

随着5G时代高带宽的计算、传输、存储的要求，以及硅光技术的成熟，板上和板间也进入了光互联时代，通道数也大幅增加，封装上要求将光芯片与ASIC控制芯片封装在一起，以提高互联密度，从而提出了光电共封装（CPO）的相关概念。

CPO的低功耗或将成为AI高算力下高效能比方案：

1）功耗：通过设备和光模块耦合在背板PCB上，通过液冷板降温，降低功耗。

2）体积/传输质量：满足超高算力后光模块数量过载问题。同时将光引擎移至交换芯片附近，降低传输距离，提高高速电信号传输质量。

3）成本：耦合之后未来伴随规模上量，成本或有一定经济性。

随着800G等高速光模块渗透率提升，功耗将呈指数级增长，预计到2028年光学部分能耗在数据中心占比将超过8%，传统可插拔式光模块进一步提速将受到功耗急剧增长限制，而以CPO为代表的新兴技术相比可插拔式光模块可实现25%-30%的功耗节省，CPO技术目前面临的挑战在于封装和低损耗光线互联，在技术成熟后可以大幅改善光模块耗电情况，支撑数据中心数据传输带宽提升。

CPO 的发展才刚起步，根据Yole数据预测，2025年之之前CPO市场主要为1.6T光引擎率先应用，2025年之后随着速率迭代3.2T光引擎快速提升份额，1.6T份额逐步下降，2030年6.4T开始放量，整体市场空间快速增长。

CPO 是长期来看在实现高集成度、低功耗、低成本 以及未来超高速率模块应用方面是综合最优的封装方案。 LPO 短距离、低功耗、低 时延等特性适配 AI 计算中心。

由于可以直接应用于目前成熟的光模块供应链，在高 线性度 TIA/Driver 厂商大力推动下或可快速落地。#人工智能# #5月财经新势力#

CPO市场竞争格局

CPO产业链玩家主要包括芯片/模具公司、设备商和终端用户，海外的Nvidia、Cisco、Intel、Broadcom等厂商，以及国内华为、腾讯、阿里巴巴等大厂均在储备或采购相关设备，部分已应用于超算等市场。

CPO产业链主要玩家CPO现状及未来规划：

资料来源：《共封装光学CPO 行业标准解读》

随着中国光通信产业的快速发展，国际上主要的光通信模块生产商逐步将制造基地向以中国为代表的发展中国家转移，国内的光模块厂商有望继续扩大优势。

其中，光模块高端市场竞争格局相对集中。据Lightcounting统计，2022年入围全球Top10的国产厂商为中际旭创（第二）、光迅科技（第八）、新易盛（第七）和华工正源（第十），前四大国内光模块厂商占据全球的26%市场份额。

据不完全统计，联特科技、锐捷网络、中际旭创、通宇通讯、中京电子、天孚通信、新易盛、光迅科技、德科立、仕佳光子、亨通光电、剑桥科技等多家透露有CPO相关技术研发或业务布局。

我国数通光模块厂商在高速率与低成本方案上的布局与进展：

资料来源：光纤在线

从综合性能来看，光电共封方案（CPO）在综合性能上表现最优，是有望最有潜力实现高集成度、低功耗和低成本的封装方案。但是由于目前的技术与产业链尚不成熟等原因，短期内难以大规模应用。而线性直驱方案更易实现且同时具备功耗低、低延迟等优势，短期内更容易实现。但是其综合性能依然不如CPO方案，且在未来更长距离以及更高速率方案的可行性可能存在一定的挑战。

预计未来可插拔分立式的光模块封装仍然是主要形式，继续占据主要市场。2023年CPO封装将迎来快速发展，预计到2027年CPO端口将占总800G和1.6T端口的近30%。未来CPO主要的应用场景是AI集群和高性能计算机、核心路由器等场景。

CPO未来主要场景：

资料来源：Lightcounting

随着AI的快速发展以及下游应用场景的拓展和落地，CPO需求有望快速提升，业内率先布局并具有较强实力的厂商有望获得发展先机，享受行业增长的红利。

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