算力狂奔“互连”跟上，CPO产业化已按下加速键 | VIP洞察周报

发布时间：2026-07-18 04:40:30 来源：安智兰德资讯网 作者：百科

随着AI算力集群对互连速度、互连传输距离、算力速键端口密度及可靠性的狂奔需求逼近传统光模块的物理天花板，光电共封装（CPO）已被业界公认为解决AI及超算高密度互连难题的跟上终极方案。随着英伟达Spectrum-X以太网硅光技术于2026年6月实现全面量产，产察周硅光子产业链正式跨越从“定制化研发”向“标准化代工量产”的业化已按关键历史拐点。

集微VIP频道近日重磅上线东兴证券最新研报《光互联CPO行业：产业化提速，下加台积电COUPE引领硅光集成落地》。互连报告深度剖析了AI算力如何驱动CPO产业爆发、算力速键台积电COUPE硅光代工平台的狂奔技术壁垒、全球市场出货预测、跟上上下游产业链格局及核心客户产品演进，产察周是业化已按理解CPO从技术验证迈向规模化部署阶段的必读参考。

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核心洞察：CPO确立AI高密度互连终极地位，互连硅光子迎来规模化爆发拐点

传统可插拔光模块部署于交换机前面板的架构，已难以满足AI网络带宽发展路线图中对互连速度、距离、密度及可靠性的严苛要求。CPO技术通过将光引擎与交换芯片（ASIC）集成在同一基板上，实现了更低功耗、更高带宽密度、更低传输时延三大核心优势，成为突破传统封装瓶颈的关键路径。

长期以来，硅光子技术虽依托CMOS工艺实现光电器件集成，但受限于小批量定制化模式，缺乏大规模落地场景。CPO正是硅光子技术规模化落地的刚需载体。得益于英伟达Spectrum-X以太网硅光技术在2026年6月的全面量产，CPO技术有望在2027年迎来规模化部署元年，行业增长拐点正式确立。

一、全球CPO市场规模与出货预测

根据LightCounting 2026年4月发布的最新数据，1.6T CPO产品的出货预期被显著上调，市场进入快速扩张通道：

• 2023-2026年（导入期）：1.6T CPO产品处于技术导入与试点部署阶段，出货量几乎为零；
• 2027-2029年（爆发期）：2027年起进入大规模放量阶段，增长曲线陡峭上扬。预计CPO市场规模将突破 50亿美元。其中，2029年1.6T CPO产品出货量预测从约200万个大幅上调至约 900万个；
• 2030年：整体市场规模有望达到 150亿美元；
• 2031年：出货量进一步上调至约 1300万个。

二、台积电COUPE平台：技术领先的硅光集成方案

报告系统梳理了从2D到3D单片集成的六大光引擎封装路线。台积电COUPE平台采用先进的 SoIC铜-铜混合键合3D堆叠工艺，将7nm及以上电子集成电路（EIC）堆叠在65nm SOI硅光光子集成电路（PIC）晶圆上。该技术将信号路径从毫米级压缩至微米级，被视为仅次于3D单片集成的最优商用方案，技术路线处于全球领先地位。

COUPE平台核心器件实测性能指标：

• 无源器件：工作波长覆盖1290-1330nm；纯硅光栅耦合器峰值损耗仅1.3dB；氮化硅波导单模损耗低至0.21dB/cm；氮化硅边缘耦合器插入损耗仅为1.2dB；
• 微环调制器（MRM）：调制效率达0.35 Vπ-cm，提供63/76GHz双带宽版本可选，功耗远低于传统MZM；
• 锗光电探测器：响应度1.0A/W，暗电流小于20nA，-3dB带宽高达110GHz；
• 双微环谐振器（DMRR）：通道间隔1.11nm（对应200GHz WDM），通道串扰优于20dB。

三阶段技术迭代规划：

• 2025年一期：推出OSFP可插拔1.6T光引擎，采用倒装2D封装；
• 2026年二期：基于CoWoS中介层技术的6.4T CPO光引擎，配合英伟达Spectrum-X于2026年6月实现量产；
• 远期三期：实现XPU芯片直连12.8T光引擎，达成真正的芯片级光电集成。

三、标杆客户产品落地与产业链分工

2026年6月，基于台积电COUPE平台，英伟达新一代CPO交换机Spectrum-X实现量产。此外，博通Tomahawk 6 Davisson交换机也将采用基于台积电COUPE的光引擎方案。

两大头部客户产品参数对比：

• 英伟达Quantum-X：单台配备4颗交换ASIC，单ASIC搭配18颗1.6T硅光引擎，整机带宽高达115.2T；
• 英伟达Spectrum-X：集成32颗3.2T光引擎，整机带宽102.4T，单端口功耗仅9W，较传统架构功耗下降50%；
• 博通Tomahawk 6 Davisson：带宽102.4T，专为大型云数据中心设计。

产业链分工明确：

• 台积电：负责硅光晶圆制造；
• 日月光：承担光电封装任务；
• 天孚通信：提供激光组件；
• 富士康：完成整机系统组装。

报告将硅光子产业链自上而下划分为四个层级：

1. 材料层：热界面材料、底部填充胶、ABF积层膜、玻璃芯基板、紫外固化胶等基础物料；
2. 核心器件层：散热组件、波导/超构透镜等无源光学器件、激光源、光纤阵列（FAU）；
3. 代工与封测层：硅光晶圆制造、光学封装平台、光电芯片测试、耦合工艺；
4. 系统终端层：CPO光引擎、CPO交换机整机模组。

行业格局展望：

除台积电、英伟达外，博通、英特尔、Marvell、Ayar Labs、三星等巨头同步布局自有硅光方案，格芯、意法等代工平台亦在跟进。全球硅光子产业正从碎片化的定制研发转向标准化代工量产模式，国内材料、器件及测试企业将迎来供应链切入的重大机遇。

四、四大行业风险提示

报告列明了潜在的下行风险因素：

1. CPO技术路线碎片化：多种技术方案并行可能延缓规模化放量进程；
2. CPO订单不及预期：头部云厂商资本开支波动可能影响落地节奏；
3. 传统光模块产能过剩：800G/1.6T产品价格下行可能压制行业整体盈利水平；
4. 供应链与地缘风险：硅光设备及关键材料的进出口可能面临政策约束。

报告核心结论

本报告以AI算力带宽需求的持续扩张为底层驱动，论证了CPO作为下一代数据中心互连确定性技术变革的地位。硅光子技术依托台积电COUPE标准化平台完成商业化落地，2027年起行业将进入大规模出货周期，市场空间快速扩容。

在技术层面，COUPE凭借3D混合键合技术实现了功耗、时延、密度的三重优势，并成功绑定英伟达、博通两大核心交换机客户。全球硅光子产业链上下游同步受益，国内光模块、光芯片、光学元件及设备厂商存在显著的供应链国产替代机会。

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