光通信CPO技术发展分析

CPO(共封装光学)技术正处于商业化前夜,将重塑高速光通信市场格局

概念事件

背景:CPO(Co-Packaged Optics,共封装光学)技术通过将光引擎与交换芯片封装在同一基板上,解决传统可插拔光模块在高速率(1.6T+)场景下的功耗、延迟和集成度瓶颈。

催化事件

1

2025年3月

英伟达计划在GTC大会发布CPO交换机新品(支持115.2Tbps),预计8月量产(台积电3nm工艺)。

2

2025年1月

博通51.2T CPO交换机Bailly量产,功耗降低70%;Marvell推出3D硅光引擎(200G/通道)。

3

2024年

台积电COUPE平台验证1.6Tbps光引擎,2025年Q4量产;国内新华三、锐捷网络发布CPO交换机。

4

长期里程碑

LightCounting预测2029年CPO端口超1800万个(2024年仅5万),2033年市场规模达26亿美元(CAGR 46%)。

核心观点摘要

阶段判断

CPO处于商业化前夜,2025-2026年为量产元年,技术路径(硅光+3D封装)已验证,但生态和标准仍需完善。

核心驱动力

AI算力集群(万卡级)对低功耗(功耗降50-70%)、高带宽(1.6T+)的刚性需求,叠加头部厂商(英伟达、博通)强推。

未来潜力

2030年CPO将主导3.2T以上互联,光引擎市场空间超100亿美元(中性假设)。

概念的核心逻辑与市场认知分析

核心驱动力

技术突破

硅光工艺成熟(台积电3nm MRM调制器)、3D封装(COUPE平台)解决集成度问题。

需求爆发

AI集群光模块/GPU比例从1:3升至1:10(百万卡集群),传统方案功耗瓶颈凸显(800G模块单端口16-18W)。

成本拐点

博通Bailly方案显示CPO交换机总成本降低30%,规模化后优势扩大。

市场热度与情绪

研报密集度

2025年Q1以来,国盛、开源、中金等机构发布超10篇CPO专题,情绪从"概念炒作"转向"订单验证"。

分歧点

市场对2025年渗透率预期分化(乐观30% vs 谨慎10%),担忧维护成本(光引擎故障需整机更换)。

预期差

被忽略的关键:CPO并非替代可插拔,而是共存互补(短距CPO+长距可插拔),国内厂商在FAU(光纤阵列)、CW光源等环节已切入海外供应链(如天孚通信供货英伟达)。

关键催化剂与未来发展路径

近期催化剂(3-6个月)

2025年6月

台积电COUPE 1.6T光引擎量产,验证良率(目标80%)。

2025年8月

英伟达CPO交换机交付,首批订单量(超1万台)将成风向标。

2025年Q3

国内新华三、锐捷网络CPO交换机进入阿里/字节验证。

长期路径

2025-2027

CPO在1.6T场景渗透(数据中心Scale-out网络)。

2028-2030

3D CPO普及(GPU间光互联,OIO技术落地)。

2030+

光计算融合(硅光+AI芯片共封装)。

产业链与核心公司深度剖析

产业链图谱

上游

CW光源(源杰科技)、硅光芯片(中际旭创)、FAU(天孚通信)。

中游

CPO交换机(新华三、锐捷网络)、光引擎封装(通富微电)。

下游

云厂商(AWS、微软)、AI集群(英伟达NVL576)。

核心玩家对比

公司 角色 进展 风险
中际旭创 硅光模块龙头 1.6T硅光模块已送样英伟达,2025年Q2量产 依赖台积电代工产能
天孚通信 FAU/光引擎供应商 英伟达CPO交换机FAU独家供应商,2025年订单超2亿元 技术路线被替代风险
新易盛 光模块二线 收购Alpine布局硅光,CPO光引擎研发中 客户验证进度慢于预期
新华三 CPO交换机 800G CPO交换机已获阿里POC订单 国内云厂商资本开支波动

验证与证伪

印证

天孚通信2025年Q1财报显示CPO相关收入占比15%(2024年为0),验证供应链切入。

矛盾

某路演称"CPO 2025年渗透率30%",但台积电指引显示2025年仅小批量(<5万台),需跟踪订单落地。

潜在风险与挑战

技术风险

微环调制器温漂问题未完全解决,可能影响长期可靠性。

商业化风险

CPO交换机维护成本比可插拔高3倍(整机更换),云厂商接受度待验证。

竞争风险

LPO(线性驱动可插拔)方案短期分流800G市场(Meta已测试)。

信息矛盾

LightCounting预测2027年CPO占比30%,但博通内部指引仅15%,差异源于应用场景假设(AI集群 vs 通用数据中心)。

综合结论与投资启示

阶段判断

CPO从主题炒作进入订单验证期,2025年Q3为关键分水岭。

投资方向

最确定

天孚通信(英伟达FAU供应链,2025年业绩弹性+50%)。

高弹性

源杰科技(CW光源国产替代,单价$200/只,毛利率60%+)。

跟踪指标

英伟达CPO交换机出货量

2025年Q2指引

台积电COUPE良率

2025年Q3法说会

国内云厂商CPO招标进度

阿里/字节2025年H2

风险提示

若2025年CPO良率低于60%,可能延迟商业化至2026年。

关联股票数据

光通信(240123)

股票名称 行业 分类/项目 产业链 原因
天孚通信 光通信 光器件 - 属于光器件类别
光迅科技 光通信 光器件 光模块厂商 - 属于光器件/光模块厂商类别
光库科技 光通信 光器件 铌酸锂 - 属于光器件类别/参与铌酸锂项目
太辰光 光通信 光器件 Fiber Shuffle供应 属于光器件类别/Fiber Shuffle预计由太辰光供应
博创科技 光通信 光器件 光芯片 - 属于光器件/光芯片类别
中际旭创 光通信 光器件 光模块厂商 LPO 1.6T光模块 - 属于光器件/光模块厂商类别/参与LPO项目/参与1.6T光模块项目
通鼎互联 光通信 光器件 - 属于光器件类别
源杰科技 光通信 光芯片 CW光源 CPO方案 属于光芯片类别/提供CPO方案所需的CW光源器件
仕佳光子 光通信 光芯片 CW光源 MPO/FAU/保偏/Fiber shuffle 插芯 CPO方案 属于光芯片类别/提供CPO方案所需的CW光源器件/涉及CPO方案中的光纤连接技术/泓淇光电(公司占比39.8%)已完成对福可喜玛53%股权的收购,后者为国内光模块插芯龙头
永鼎股份 光通信 光芯片 光纤光缆 - 属于光芯片类别/2025年预测产能(光纤芯公里/年)7000万+
长光华芯 光通信 光芯片 - 属于光芯片类别
跃岭股份 光通信 光芯片 - 属于光芯片类别
剑桥科技 光通信 光模块厂商 LPO 1.6T光模块 MPO/FAU/保偏/Fiber shuffle - 属于光模块厂商类别/参与LPO项目/参与1.6T光模块项目/涉及CPO方案中的光纤连接技术
新易盛 光通信 光模块厂商 LPO 1.6T光模块 光引擎封装 - 属于光模块厂商类别/参与LPO项目/参与1.6T光模块项目/光引擎封装或也将由国内光模块厂商新易盛供应
联特科技 光通信 光模块厂商 1.6T光模块 - 属于光模块厂商类别/参与1.6T光模块项目
华西股份 光通信 光模块厂商 - 属于光模块厂商类别
华工科技 光通信 光模块厂商 LPO 1.6T光模块 - 属于光模块厂商类别/参与LPO项目/参与1.6T光模块项目
亨通光电 光通信 光模块厂商 LPO 光纤光缆 - 属于光模块厂商类别/参与LPO项目/2025年预测产能(光纤芯公里/年)9500万+
特发信息 光通信 光模块厂商 光纤光缆 - 属于光模块厂商类别/2025年预测产能(光纤芯公里/年)6500万+
意华股份 光通信 光模块厂商 - 属于光模块厂商类别
中兴通讯 光通信 设备集成商 - 属于设备集成商类别
烽火通信 光通信 设备集成商 光纤光缆 - 属于设备集成商类别/2025年预测产能(光纤芯公里/年)8500万+
罗博特科 光通信 设备集成商 硅光设备 CPO方案 属于设备集成商类别/提供硅光芯片制造设备
天通股份 光通信 铌酸锂 - 参与铌酸锂项目
昂纳科技 光通信 CW光源 CPO方案 提供CPO方案所需的CW光源器件
甬矽电子 半导体 先进封装 CPO方案 提供CPO芯片先进封装服务
英伟达 半导体 CPO技术路线 数据中心 CPO IB交换芯片出货 3Q25开始首批CPO IB交换芯片出货
康宁 光纤通信 - Fiber Shuffle供应 Fiber Shuffle预计由Corning供应
Fabrinet 光模块 - 供应商 其他供应商包括Fabrinet
Lumentum 光模块 - 供应商 其他供应商包括Lumentum

光通信CPO(250608)

股票名称 分类 行业 项目 来源 原因
云南锗业 光材料 磷化铟 磷化铟晶片产能为15万片/年(2-4英寸) 调研 磷化铟晶片产能为15万片/年(2-4英寸)
天通股份 光材料 铌酸锂 大尺寸铌酸锂晶片,销量国内第一 互动/研报 大尺寸铌酸锂晶片,销量国内第一
光库科技 调制器 铌酸锂 800Gbps及以上速率的薄膜铌酸锂调制器芯片和器件 互动 800Gbps及以上速率的薄膜铌酸锂调制器芯片和器件
光迅科技 光芯片 光芯片 2025年预测产能A股第一;200G光芯片在研发中,50G VCSEL光芯片小批量使用 调研 2025年预测产能A股第一;200G光芯片在研发中,50G VCSEL光芯片小批量使用
华工科技 光芯片 光芯片 2025年预测产能A股第二;1.6T硅光芯片 公告 2025年预测产能A股第二;1.6T硅光芯片
源杰科技 光芯片 光芯片 2025年预测产能A股第三;400G/800G产品批量出货;100G PAM4 EML芯片、1.6T的CW 100mW芯片已完成客户验证;200G PAM4 EML完成产品开发并推出 互动 2025年预测产能A股第三;400G/800G产品批量出货;100G PAM4 EML芯片、1.6T的CW 100mW芯片已完成客户验证;200G PAM4 EML完成产品开发并推出
新易盛 光芯片 光芯片 2025年预测产能A股第四;硅光芯片的研发和生产各项工作均在顺利推进中 调研 2025年预测产能A股第四;硅光芯片的研发和生产各项工作均在顺利推进中
博创科技 光芯片 光芯片 2025年预测产能A股第五;2.5G、10G和25G及更高速率激光器芯片产品 招股书 2025年预测产能A股第五;2.5G、10G和25G及更高速率激光器芯片产品
仕佳光子 光芯片 光芯片 2025年预测产能A股第六;800G光模块用AWG芯片及组件实现批量销售 互动 2025年预测产能A股第六;800G光模块用AWG芯片及组件实现批量销售
永鼎股份 光芯片 光芯片 光芯片、光器件、光模块到光网络集成全产业链 互动 光芯片、光器件、光模块到光网络集成全产业链
长光华芯 光芯片 光芯片 100G EML、100G VCSEL、100mW DFB客户验证阶段,预计2025年,研发转量产。200G VCSEL和200G EML芯片研发进展良好 互动 100G EML、100G VCSEL、100mW DFB客户验证阶段,预计2025年,研发转量产。200G VCSEL和200G EML芯片研发进展良好
跃岭股份 光芯片 光芯片 中科创芯(参股10.89%)主营有源光芯片及光器件 互动 中科创芯(参股10.89%)主营有源光芯片及光器件
天孚通信 光器件 光器件 FAU、POSA等产品及相关封装方案。这些产品作为光通信系统的核心部件,支持400G、800G和1.6T及以上的传输速率 调研 FAU、POSA等产品及相关封装方案。这些产品作为光通信系统的核心部件,支持400G、800G和1.6T及以上的传输速率
太辰光 光器件 光器件 400G及以下AOC产品已经批量出货,800G产品处于送样及客户认证阶段 调研 400G及以下AOC产品已经批量出货,800G产品处于送样及客户认证阶段
惠伦晶体 光器件 光器件 无源晶体、有源钟振及高频差分产品 互动 无源晶体、有源钟振及高频差分产品
泰晶科技 石英晶振 石英晶振 振荡器 互动 振荡器
*ST东晶 石英晶振 石英晶振 差分振荡器 互动 差分振荡器
三环集团 插芯 插芯 MT插芯与导针可应用于MPO/MTP多芯光纤连接器和高速光模块组件 互动 MT插芯与导针可应用于MPO/MTP多芯光纤连接器和高速光模块组件
罗博特科 设备 设备 ficonTEC是唯一从硅光子晶圆测试到后道耦合封装的整体技术及全产品线装备的提供商 调研 ficonTEC是唯一从硅光子晶圆测试到后道耦合封装的整体技术及全产品线装备的提供商
中际旭创 光模块 CPO 2024年公司在400G和800G方面均取得出货量新高,1.6T光模块和800G硅光模块的研发、送测、客户认证也都取得重要进展 调研 2024年公司在400G和800G方面均取得出货量新高,1.6T光模块和800G硅光模块的研发、送测、客户认证也都取得重要进展
新易盛 光模块 CPO 基于单波200G光器件的800G/1.6T光模块产品,高速光模块产品组合涵盖VCSEL/ EML、硅光、薄膜磷铟酸锂等技术解决方案 调研 基于单波200G光器件的800G/1.6T光模块产品,高速光模块产品组合涵盖VCSEL/ EML、硅光、薄膜磷铟酸锂等技术解决方案
华工科技 光模块 CPO 数通光模块占收入达60% 调研 数通光模块占收入达60%
光迅科技 光模块 CPO 数据中心光模块支持100Gb/s、200Gb/s、400Gb/s、800Gb/s、1.6T等速率 公告 数据中心光模块支持100Gb/s、200Gb/s、400Gb/s、800Gb/s、1.6T等速率
剑桥科技 光模块 CPO 800G光模块产品已批量发货 调研 800G光模块产品已批量发货
联特科技 光模块 CPO 400G、800G光模块;1.6T光模块处于研发阶段 互动 400G、800G光模块;1.6T光模块处于研发阶段
天孚通信 光模块 光引擎 1.6T光引擎产品已在正常交付 互动 1.6T光引擎产品已在正常交付
新易盛 光模块 LPO 基于LPO方案的400G/800G光模块 调研 基于LPO方案的400G/800G光模块
中际旭创 光模块 LPO LPO产品已在部分海外和国内客户送测 调研 LPO产品已在部分海外和国内客户送测
剑桥科技 光模块 LPO LPO 800G光模块 互动 LPO 800G光模块
华工科技 光模块 LPO 800G LPO产品已获得明确需求,在加紧测试,尽快导入 互动 800G LPO产品已获得明确需求,在加紧测试,尽快导入
长飞光纤 光纤光缆 光纤光缆 2025年预测产能(光纤芯公里/年)1亿+ 产业研究院 2025年预测产能(光纤芯公里/年)1亿+
亨通光电 光纤光缆 光纤光缆 2025年预测产能(光纤芯公里/年)9500万+ 产业研究院 2025年预测产能(光纤芯公里/年)9500万+
中天科技 光纤光缆 光纤光缆 2025年预测产能(光纤芯公里/年)9000万+ 产业研究院 2025年预测产能(光纤芯公里/年)9000万+
烽火通信 光纤光缆 光纤光缆 2025年预测产能(光纤芯公里/年)8500万+ 产业研究院 2025年预测产能(光纤芯公里/年)8500万+
通鼎互联 光纤光缆 光纤光缆 2025年预测产能(光纤芯公里/年)7500万+ 产业研究院 2025年预测产能(光纤芯公里/年)7500万+
永鼎股份 光纤光缆 光纤光缆 2025年预测产能(光纤芯公里/年)7000万+ 产业研究院 2025年预测产能(光纤芯公里/年)7000万+
特发信息 光纤光缆 光纤光缆 2025年预测产能(光纤芯公里/年)6500万+ 产业研究院 2025年预测产能(光纤芯公里/年)6500万+
飞凯材料 光纤光缆 光纤涂料 光纤光缆涂覆材料产品国内占据着主导地位 公告 光纤光缆涂覆材料产品国内占据着主导地位
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