CPO 共封装光模块 (Co-Packaged Optics)¶
AI 集群规模化暴露的下一个瓶颈：从 "电信号 → 光信号" 传输改为在 GPU 封装层直接集成光引擎， 大幅降低功耗和延迟。是 800G/1.6T 时代的必选项。
为什么必须 CPO¶
传统 pluggable 光模块在 1.6T 及以上： - 功耗：单 1.6T 光模块 ~30W，1 万卡集群仅光互连就需数 MW - 延迟：信号在主板铜线传输的损耗随速率非线性上升 - 密度：交换机前面板 cage 数量物理受限
CPO 把光引擎做进 ASIC 封装（like HBM 做进 GPU 封装）： - 功耗下降 ~40-50% - 单芯片 I/O 带宽可达 100+ Tbps
产业链节点¶
| 环节 | 标的 | 技术壁垒 |
|---|---|---|
| 光引擎芯片 | NVDA/MRVL/Broadcom | PIC (Photonic IC) 设计 |
| TSV 先进封装 | TSMC CoWoS | 与 HBM 共用产能，抢硅 |
| 硅光外延 | GlobalFoundries/TSMC 65nm SiPh | 特种工艺 |
| 光纤连接器 | US Conec / 昂纳 / 住友 | 耦合对准 |
| 测试/量产 | 罗博特 / 长光华芯 | 良率爬坡中 |
时间线¶
- 2025: NVDA 在 GTC 公布 Quantum-X 光交换机，CPO 规模量产
- 2026H1: Broadcom Tomahawk 6（102.4T）原生支持 CPO
- 2027+: CPO 渗透率从 < 5% → 双位数
相关概念¶
- concepts/ai-silicon-shortage — CoWoS 产能和 CPO 共抢硅
- concepts/800v-datacenter-power — CPO 降功耗是 800V 配电缓解手段之一
- concepts/ai-industry-panorama — 完整 AI 基建产业图
风险¶
- 量产良率未验证：CPO 一旦失效需返厂换整个 ASIC
- 升级路径：pluggable 仍可替换升级，CPO 是"一锤子买卖"
- 中国进口管制：高端 PIC 设计受限
2026-04-20: XPO 作为 CPO 的"pluggable 版对手方案"¶
来源: 半导体行业观察 / nextplatform — Andy Bechtolsheim（Arista 联合创始人）访谈
XPO（Ultra-dense Pluggable Optics）核心: - 在 2 个 OSFP 模块空间内塞 64 × 200Gbps 通道（通道密度 4x） - 带宽 8x OSFP，散热 10x (400W vs 30-40W)，可支撑液冷 - 直接从 50V 母线取电，省一级电压转换 - 保留 pluggable 升级路径（CPO 损坏需换整机）
产业支持: - XPO 联盟: Arista、Microsoft、Marvell、Broadcom、Ciena 等 100+ 公司 - Google 不在名单（可能走自建 CPO） - 超 20 家供应商将产 XPO，2027 批量出货
经济性（Bechtolsheim 数字）: - 交换机机架密度 3x (12 → 6 个机架承载 512 XPU 集群) - 1GW 数据中心视角：机架少半 → 土建/电力/光纤成本显著下降
与 CPO 格局再定位: - CPO 阵营: NVDA (Quantum X800 / Spectrum X800 / Feynman NVSwitch 8)、Google、COHR、LITE、Marvell-Celestial-AI 收购 - XPO 阵营: 广覆盖 Broadcom/Marvell/Arista 系以太网生态 - 有重叠：Marvell 两边都下注；Broadcom 同时做 CPO ASIC 和 XPO 模块 - 关键判断: 不是 winner-takes-all，CPO 适合超密度 scale-up（NVLink），XPO 适合 scale-out Ethernet 基础设施；两者并存
对持仓影响: - entities/NVDA CPO 战略不变（scale-up 网络深绑） - COHR/LITE 纯 CPO thesis 有折价：XPO 若成功会压 Ethernet 侧需求 - Marvell 受益：两边下注，Celestial AI 收购 + XPO 成员双保险 - Broadcom 受益：ASIC 客户 + XPO 核心成员 - Ciena / 中际旭创 / 新易盛 需要观察其 XPO 参与度 - 详见 sources/guosen-ai-cpo-fiber-202602