算力狂奔“互連”跟上，CPO產(chǎn)業(yè)化已按下加速鍵 | VIP洞察周報(bào)

當(dāng)AI算力集群對(duì)互連速度、距離、密度及可靠性的要求即將超越傳統(tǒng)光模塊的物理極限，光電共封裝（CPO）正成為業(yè)界公認(rèn)的AI及超算高密度互連終極方案。隨著英偉達(dá)Spectrum-X以太網(wǎng)硅光技術(shù)于2026年6月全面量產(chǎn)，硅光子產(chǎn)業(yè)鏈正式迎來(lái)從定制研發(fā)向標(biāo)準(zhǔn)化代工量產(chǎn)的關(guān)鍵拐點(diǎn)。

集微VIP頻道近日上線東興證券發(fā)布的報(bào)告《光互聯(lián)CPO行業(yè)：產(chǎn)業(yè)化提速，臺(tái)積電COUPE引領(lǐng)硅光集成落地》。報(bào)告圍繞AI算力驅(qū)動(dòng)CPO產(chǎn)業(yè)爆發(fā)、臺(tái)積電COUPE硅光代工平臺(tái)技術(shù)細(xì)節(jié)、全球市場(chǎng)出貨規(guī)模、上下游產(chǎn)業(yè)鏈、核心客戶產(chǎn)品等展開全面分析，是理解CPO產(chǎn)業(yè)從技術(shù)驗(yàn)證邁向規(guī)模化部署階段的重要參考。

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核心洞察：CPO是AI高密度互連終極方案，硅光子迎來(lái)規(guī)模化拐點(diǎn)

傳統(tǒng)方案采用可插拔光模塊部署在交換機(jī)前面板，但AI網(wǎng)絡(luò)帶寬的發(fā)展路線圖顯示，互連的速度、距離、密度及可靠性要求即將超越傳統(tǒng)光模塊所能提供的極限。CPO通過(guò)將光引擎與交換芯片ASIC共基板封裝，實(shí)現(xiàn)更低功耗、更高帶寬密度、更低傳輸時(shí)延三大核心優(yōu)勢(shì)。

過(guò)往硅光子依托CMOS工藝實(shí)現(xiàn)光電器件集成，長(zhǎng)期處于小批量定制化階段，始終缺乏大規(guī)模落地場(chǎng)景。而CPO正是硅光子規(guī)模化落地的剛需載體。受益于英偉達(dá)Spectrum-X以太網(wǎng)硅光技術(shù)2026年6月全面量產(chǎn)，CPO技術(shù)有望在2027年迎來(lái)規(guī)模化部署，行業(yè)增長(zhǎng)拐點(diǎn)正式確立。

一、全球CPO市場(chǎng)規(guī)模與出貨預(yù)測(cè)

依據(jù)LightCounting 2026年4月最新數(shù)據(jù)，1.6T CPO產(chǎn)品出貨預(yù)測(cè)被顯著上調(diào)：

-2023-2026年：1.6T CPO產(chǎn)品為技術(shù)導(dǎo)入期，出貨量幾乎為零，處于試點(diǎn)部署階段；

-2027-2029年：2027年起進(jìn)入大規(guī)模放量階段，增長(zhǎng)曲線陡峭上揚(yáng)，CPO市場(chǎng)有望突破 50 億美元；2029年1.6T CPO產(chǎn)品出貨量預(yù)測(cè)從約200 萬(wàn)個(gè)大幅上調(diào)至約 900萬(wàn)個(gè)。

-2030年：整體市場(chǎng)規(guī)模可達(dá)150億美元；

-2031年：出貨量進(jìn)一步上調(diào)至約1300萬(wàn)個(gè)。

二、臺(tái)積電COUPE平臺(tái)：技術(shù)領(lǐng)先的硅光集成方案

報(bào)告完整梳理從2D到3D單片集成六大光引擎封裝路線，臺(tái)積電COUPE平臺(tái)采用SoIC銅-銅混合鍵合3D堆疊工藝，將7nm及以上電子集成電路（EIC）堆疊在65nm SOI硅光光子集成電路（PIC）晶圓上，信號(hào)路徑從毫米級(jí)壓縮至微米級(jí)，是僅次于3D單片集成的最優(yōu)商用方案，技術(shù)路線處于行業(yè)領(lǐng)先地位。

COUPE平臺(tái)核心器件實(shí)測(cè)性能指標(biāo)：

-無(wú)源器件：工作波長(zhǎng)覆蓋1290-1330nm；純硅光柵耦合器峰值損耗1.3dB；氮化硅波導(dǎo)單模損耗0.21dB/cm；氮化硅邊緣耦合器插入損耗僅1.2dB；

-微環(huán)調(diào)制器（MRM）：調(diào)制效率0.35 Vπ-cm，63/76GHz雙帶寬版本可選，功耗遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)MZM；

-鍺光電探測(cè)器：響應(yīng)度1.0A/W，暗電流小于20nA，-3dB帶寬高達(dá)110GHz；

-雙微環(huán)諧振器（DMRR）：通道間隔1.11nm（對(duì)應(yīng)200GHz WDM），通道串?dāng)_優(yōu)于20dB。

三階段技術(shù)迭代規(guī)劃：

-2025年一期：OSFP可插拔1.6T光引擎，倒裝2D封裝；

-2026年二期：基于CoWoS中介層技術(shù)的6.4T CPO光引擎，2026年6月英偉達(dá)Spectrum-X實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)；

-遠(yuǎn)期三期：XPU芯片直連12.8T光引擎，實(shí)現(xiàn)芯片級(jí)光電集成。

三、標(biāo)桿客戶產(chǎn)品落地與產(chǎn)業(yè)鏈分工

2026年6月，基于臺(tái)積電COUPE平臺(tái)，英偉達(dá)新一代CPO交換機(jī)Spectrum-X實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。此外，博通Tomahawk 6 Davisson交換機(jī)也將采用基于臺(tái)積電COUPE的光引擎。

兩大頭部客戶產(chǎn)品參數(shù)：

-英偉達(dá)Quantum-X：?jiǎn)闻_(tái)4顆交換ASIC，單ASIC搭配18顆1.6T硅光引擎，整機(jī)帶寬115.2T；

-英偉達(dá)Spectrum-X：32顆3.2T光引擎集成，整機(jī)帶寬102.4T，單端口功耗9W，較傳統(tǒng)架構(gòu)功耗下降50%；

-博通Tomahawk 6 Davisson：帶寬102.4T，適配大型云數(shù)據(jù)中心。

產(chǎn)業(yè)鏈分工明確：臺(tái)積電負(fù)責(zé)硅光晶圓制造，日月光承擔(dān)光電封裝，天孚通信提供激光組件，富士康完成整機(jī)系統(tǒng)組裝。

報(bào)告將硅光子產(chǎn)業(yè)鏈自上而下劃分為材料層、核心器件層、代工與封測(cè)層、系統(tǒng)終端層四個(gè)層級(jí)。

-材料層：熱界面材料、底部填充膠、ABF 積層膜、玻璃芯基板、紫外固化膠等基礎(chǔ)物料；

-核心器件層：散熱組件、波導(dǎo) / 超構(gòu)透鏡等無(wú)源光學(xué)器件、激光源、光纖陣列 FAU；

-代工與封測(cè)層：硅光晶圓制造、光學(xué)封裝平臺(tái)、光電芯片測(cè)試、耦合工藝；

-系統(tǒng)終端層：CPO 光引擎、CPO 交換機(jī)整機(jī)模組。

從行業(yè)格局來(lái)看：除臺(tái)積電、英偉達(dá)外，博通、英特爾、Marvell、Ayar Labs、三星同步布局自有硅光方案，格芯、意法等代工平臺(tái)跟進(jìn)。全球硅光子將從碎片化定制研發(fā)轉(zhuǎn)向標(biāo)準(zhǔn)化代工量產(chǎn)模式，國(guó)內(nèi)材料、器件、測(cè)試企業(yè)具備供應(yīng)鏈切入機(jī)會(huì)。

四、四大行業(yè)風(fēng)險(xiǎn)提示

報(bào)告列明四大潛在下行風(fēng)險(xiǎn)：

CPO技術(shù)路線碎片化：多種方案并行延緩規(guī)模化放量；

CPO訂單不及預(yù)期：頭部云廠商資本開支波動(dòng)影響落地節(jié)奏；

傳統(tǒng)光模塊產(chǎn)能過(guò)剩：800G/1.6T產(chǎn)品價(jià)格下行壓制行業(yè)盈利；

供應(yīng)鏈與地緣風(fēng)險(xiǎn)：硅光設(shè)備、材料進(jìn)出口存在約束。

報(bào)告核心結(jié)論

本報(bào)告以AI算力帶寬需求擴(kuò)張為底層驅(qū)動(dòng)，論證CPO是下一代數(shù)據(jù)中心互連確定性技術(shù)變革。硅光子依托臺(tái)積電COUPE標(biāo)準(zhǔn)化平臺(tái)完成商業(yè)化落地，2027年起行業(yè)進(jìn)入大規(guī)模出貨周期，市場(chǎng)空間快速擴(kuò)容。技術(shù)層面，COUPE憑借3D混合鍵合實(shí)現(xiàn)功耗、時(shí)延、密度三重優(yōu)勢(shì)，綁定英偉達(dá)、博通兩大核心交換機(jī)客戶。全球硅光子產(chǎn)業(yè)鏈上下游同步受益，國(guó)內(nèi)光模塊、光芯片、光學(xué)元件、設(shè)備廠商存在供應(yīng)鏈國(guó)產(chǎn)替代機(jī)會(huì)。

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