发布时间:2026-05-12 已有: 位 网友关注
Bernstein最新白皮书指出,随着AI集群规模迅速扩大,连接能力正成为影响系统性能与成本的核心瓶颈,也成为产业竞争的新焦点。未来多年,铜互联与光互联并非此消彼长的替代关系,而将在不同距离和应用场景中长期共存,并分别沿着“Scale-up”与“Scale-out”两条路径持续演进。
英伟达与博通正推动CPO从概念走向商业化。英伟达明确表示,其CPO交换机将于2026年下半年小规模部署,CoreWeave与Lambda等AI云服务商为首批使用者。但因制造、封装与测试复杂度高,2026—2028年间,超大规模云服务商仍将以可插拔光模块为主流。同时,铜互联凭借成本、功耗与成熟度优势,在Scale-up场景中的主导地位至少延续三年。
CPO的真正意义在于重构产业链价值分配。Bernstein测算,CPO光引擎与激光器成本较1.6T可插拔模块均价高出约10%,但利润重心将从传统光模块厂商转向芯片制造与先进封装。
这一升级也将带动基础材料领域,如高阶PCB、ABF载板、T-glass玻纤等迎来结构性增长。但随着新产能集中释放,自2026年底起,价格竞争、折旧上升与供给扩张将逐步压缩盈利空间。投资者应聚焦在技术、制造与供应链控制上具备领先能力的企业。
Scale-up 是在单一系统内部不断增加计算资源,例如在同一机柜或节点中部署更多AI加速器,以提升单个训练任务的计算效率;Scale-out 则通过连接更多机柜和服务器,将数据中心扩展为更大规模的计算集群,以提升整体容量和吞吐能力。
大型语言模型训练高度依赖张量并行和专家并行等技术,需要在紧密耦合的 Scale-up Pod 内进行频繁的数据交换。这使得Scale-up场景对延迟和带宽的要求远高于Scale-out。目前,铜互联凭借成本低、功耗小和技术成熟等优势,仍是机柜内部连接的主流方案。在英伟达的GB300 NVL72 架构中,Superchip与交换芯片之间的高速通信依然主要依赖铜缆完成。
相比之下,光互联在长距离、高带宽传输方面优势更加明显。随着单通道速率提升至224Gbps及以上,光模块能够在10米甚至更远距离上实现低损耗传输,并支持太比特级扩展,因此已成为Scale-out架构中机柜间互联的核心技术。
LightCounting的数据显示,2025年全球光收发器及相关产品销售额已超过230亿美元,同比增长约50%;其中,以太网光收发器市场规模约170亿美元,同比增长60%。该机构预计,2024年至2026年,以太网光收发器市场将保持约59%的年复合增长率;到2026年至2030年,随着市场逐步成熟,增速将回落至15%左右。
这意味着,未来AI数据中心的连接架构并非“铜被光取代”,而是在不同层级形成清晰分工:铜互联继续主导短距离、高密度的Scale-up场景,光互联则支撑长距离、高带宽的Scale-out网络。两种技术将在未来多年内并行发展,共同构成AI基础设施扩张的核心底座。
CPO:从概念到落地的现实挑战
共封装光学通过将光引擎直接集成到XPU或交换芯片所在的基板上,省去传统光模块中的DSP,使数据能够通过更低功耗的SerDes直接传输。这种架构显著缩短了电信号路径,被视为下一代高速互联的重要方向。
英伟达表示,其CPO交换机相比传统可插拔光模块可实现约3.5倍的能效提升、63倍的信号完整性改善,以及10倍的网络韧性提升。博通则指出,采用CPO后,每比特的光学成本有望下降约40%。
不过,CPO距离全面普及仍面临诸多现实挑战。制造良率、测试复杂度、光纤耦合精度,以及云服务提供商对可维护性和供应商集中度的担忧,都是重要障碍。由于光器件被封装在交换机内部,一旦出现故障,通常需要更换整台交换机或返厂维修,停机时间明显长于传统方案。相比之下,可插拔光模块可以由数据中心运维人员现场快速更换,对业务影响极小。
基于这些限制,Bernstein预计,CPO在Scale-out网络中的小规模部署将于2026年下半年启动,主要目的是验证实际性能并测试供应链成熟度。率先采用的企业预计包括CoreWeave和Lambda等AI云服务商。
在更关键的Scale-up场景中,CPO进入时间可能进一步推迟至2028年下半年之后。原因在于,行业需要先在交换机侧充分验证其长期可靠性,才会将这一技术应用于价值更高、容错要求更严苛的XPU系统。
LightCounting预计,CPO线年以后才会出现。在此之前,线性可插拔光学可能成为更现实的过渡方案。LPO通过取消DSP,将信号处理交由线性组件完成,可将功耗较传统可插拔模块降低约三分之二,同时保留模块化设计带来的维护便利。
Bernstein认为,到2030年前,LPO的出货规模有望超过CPO。这意味着未来几年,数据中心光互联的主流方向并非一步迈向共封装,而是在可插拔、LPO和CPO三种架构之间逐步演进。
CPO改写价值分配:利润从模块厂商转向芯片与封装
英伟达Quantum-X800 CPO Switch 的成本结构拆解,清晰地指向一个结论:共封装光学技术正在深刻改写产业链的价值分配规则。
根据测算,该交换机配置4颗交换ASIC,每颗ASIC周围集成18个光引擎,整机共配备18个外置光源模块。每个光源模块包含8个连续波激光器,为所有光引擎提供稳定的激光输入。按此架构估算,单台Quantum-X800 CPO 交换机的总成本约为57万美元。
从定价结构看,CPO中的光引擎与激光器组合,其平均售价至少比1.6T可插拔光模块高出10%。这一比较已考虑传统光模块厂商约40%的毛利率,以及CPO系统厂商约50%的毛利率。换句话说,CPO不仅没有降低整体价值量,反而通过更高集成度创造出更大的单机价值。
更重要的是,CPO改变了产业链中的利润归属。传统可插拔光模块的价值主要集中在模块厂商手中,其中DSP和其他电芯片构成了重要成本组成。而在CPO架构下,DSP被取消,光引擎直接与交换芯片共同封装,价值重心因此向芯片设计、先进封装和晶圆制造环节转移。
这意味着,英伟达、博通、台积电以及各类OSAT厂商,将成为CPO时代的核心受益者。与此同时,上游关键零部件供应商也有望分享增长红利,包括Lumentum、Coherent等光器件企业,以及Chroma ATE等测试设备厂商。
相比之下,传统光模块厂商在CPO和未来NPO架构中的角色将被结构性削弱。随着封装和系统集成成为核心竞争力,行业利润将不再主要集中于收发器组装环节,而是向掌握芯片设计、先进制造和系统整合能力的企业集中。