自ChatGPT推出以来，用户规模持续高速增长，计算需求暴涨，算力的价值得到了再次重构。

硅光模块中的CPO作为优化算力成本的关键技术，发展潜力巨大。

共封装光子是业界公认未来高速率产品形态，是未来解决高速光电子的热和功耗问题的最优解决方案之一，有望成为产业竞争的主要着力点。#光模块# #CPO#

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LightCounting在2022年12月报告中称，AI对网络速率的需求是目前的10倍以上，在这一背景下，CPO有望将现有可插拔光模块架构的功耗降低50%，将有效解决高速高密度互联传输场景。

CIR表示，基于CPO的设备最初将用于超大规模数据中心，2023年超大型数据中心CPO设备收入将占CPO市场总收入80%。此外CPO将在一年左右的时间内进入其他类型的数据中心，未来将进一步在边缘和城域网络、高性能计算和传感器等领域发挥更多优势。

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。CIR预计到2027年，共封装光学的市场收入将达到54 亿美元。

CPO未来将维持快速增长：

资料来源：Yole

共封装光学CPO行业概览

CPO是一种新型的光电子集成技术，它将激光器、调制器、光接收器等光学器件封装在芯片级别上，直接与芯片内的电路相集成，借助光互连以提高通信系统的性能和功率效率。

与传统的光模块相比，CPO在相同数据传输速率下可以减少约50%的功耗，将有效解决高速高密度互连传输场景下，电互连受能耗限制难以大幅提升数据传输能力的问题。

与此同时，相较传统以III-V材料为基础的光技术，CPO主要采用的硅光技术具备成本、尺寸等优势。

根据Cisco数据，在高算力背景下交换机交换芯片、光模块功耗增长迅速，传统可插拔光模块技术演进难以支撑数据中心的可持续发展。

传统可插拔速率升级可能在1.6T 达到极限，CPO将成为后续光模块的转型方向。

远期来看可插拔式光模块受限于能耗指数级增长，催生CPO等降低功耗技术路径研发需求。

从可插拔光模块向CPO发展的路径：

CPO技术在AI集群和HPC中渗透率将逐步提升，预计在2027年部署的800G和1.6T端口中，CPO端口将占到近30%。

根据LightCounting预测，未来5年时间内，AI集群与HPC将会是CPO技术主要的两大切入点，其背后的驱动力也是高算力、高带宽的迫切需求。

分速率来看，中期1.6T、长期3.2T光模块将成为数通领域CPO市场主要放量产品，数据处理领域光学I/O有望率先放量。

2023年4月5日全球光互连论坛OIF发布业界首个3.2T共封装模块实施协议，可见目前海外市场，尤其是高速率板块对CPO需求更为迫切，国内上量节奏紧随其后。

CPO的低功耗或将成为AI高算力下高效能比方案：

功耗：CPO是芯片和光引擎的共封装，可以有效降低功耗。

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，一方面体积有望进一步缩小；同时提高高速电信号传输质量。

成本：耦合之后未来伴随规模上量，成本或有一定经济性。

CPO相比可插拔式光模块可节省25%-30%功耗：

数据来源：Cisco

核心技术方面，CPO主要涉及高密度的光电（驱动）芯片设计技术、高密度及高带宽的连接器技术、封装和散热技术。

目前主流的CPO有两种技术方案和应用场景：

一是基于VCSEL的多模方案，30m及以下距离，主要面向超算及AI集群的短距光互联；

二是基于硅光集成的单模方案，2公里及以下距离，主要面向大型数据中心内部光互联。#光通信#

共封装光学CPO市场格局

竞争格局方面，CPO系全球前沿技术，目前国外多家不同背景的大厂商均已开始布局该领域研发。比如Cisco、博通，英伟达、英特尔等海外大厂，均在布局第一代CPO、ASIC交换芯片以及光引擎技术方案。

据市场调研公司CIR分析，在CPO领域活跃的大型上市公司比例较高，表明CPO前景备受看好。

此外，在技术标准化工作方面，除了CPO合作组织和OIF，IEEE和一些封装行业都会积极推进CPO标准的建设。

国内厂商也在积极布局CPO领域，目前以研发代工光引擎和实现ASIC交换芯片的连接和互通业务为主，涉及该领域的主要厂商包括亨通光电、天孚通信、中际旭创和新易盛等。其中一类是代工光引擎的公司，主要做封装组装和测试，比如天孚通信；另外一类以做光模块为代表，比如新易盛和中际旭创等。产业链上下游相关布局厂商还包括博创科技、剑桥科技、华工科技、光迅科技、光库科技、源杰科技、仕佳光子等。#6月财经新势力#

国内部分厂商CPO布局：

资料来源：行行查

结语

CPO的发展需要产业链协同推进，考验光模块和光引擎厂商的长期综合实力。

CPO的技术路线在逐步推进的过程中本质上也是对整个网络架构的优化，需要数据中心整体产业链的协同推进。

其中涉及到的环节在现有光模块产业链的基础上预计还需要得到交换芯片及设备厂商，以及各元器件厂商的合作。

因此CPO的进度本质上是对光模块/光引擎厂商综合实力的长期考验，包括在光模块零部件、封装等方面的技术积累与研发实力，以及下游客户的关系。

整体来看，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。

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