随着 AI 大模型与智算中心进入万卡互联时代,传统可插拔光模块在功耗、带宽、密度三大维度逼近物理极限,共封装光学(CPO)从实验室走向规模化商用,成为 2026 年算力硬件最确定的主线。权威机构数据显示,2026 年全球 CPO 市场规模将达 20 亿美元,同比增长超 400%;中国市场规模突破 100 亿元,增速超 500%。从英伟达、博通到国内头部厂商,全产业链加速验证、送样、量产,一场光电融合、重构算力底座的产业革命全面爆发。
一、从 “光电分离” 到 “芯片级共封”
(一)什么是 CPO?
CPO(Co-Packaged Optics,共封装光学)是将光引擎与交换芯片 / GPU 在同一基板进行 2.5D/3D 异构集成,把高速电信号路径从厘米级压缩到毫米级,实现光电零距离协同的下一代光互连技术。
与传统可插拔方案相比,CPO 实现三大本质跃迁:
功耗大幅下降:信号损耗降低,系统功耗降低 30%–70%,单端口功耗降至 1W 以内;
带宽密度跃升:端口密度提升 4–10 倍,完美支撑 1.6T/3.2T/6.4T 超高速传输;
延迟显著降低:延迟从微秒级降至 5–10ns,算力利用率提升 20% 以上。
(二)为什么 AI 时代必须用 CPO?
算力功耗危机:数据中心用电量持续攀升,散热与能耗成本成为智算中心最大瓶颈;
速率物理天花板:800G 之后传统电互联损耗剧增,只有 CPO 能支撑 3.2T 及以上长期演进;
算电协同刚需:低功耗光互连配合绿电直供,成为数据中心绿色转型的必选路径。
(三)NPO 与 CPO:并行演进的技术路线
NPO(近封装光学):光引擎靠近芯片,属于过渡性方案,2026 年率先实现商用落地;
CPO(共封装光学):光引擎与芯片共封,属于长期终极方案,预计 2027 年进入大规模放量阶段。
两者并行推进,共同构成高速光互连的完整解决方案。
二、2026 年 CPO 产业进入全面爆发期
(一)市场规模:指数级增长
全球市场:2025 年约 4 亿美元→2026 年 20 亿美元(同比 + 400%)→2027 年 80–100 亿美元;
国内市场:2026 年中国 CPO 市场规模约 100 亿元,同比增速超 500%,占全球比重接近 40%;
渗透率:2026 年高端 AI 算力集群 CPO 渗透率 3%–5%,2030 年有望提升至 20%–35%。
(二)速率迭代:1.6T 量产,3.2T 落地,6.4T 研发
800G:已实现规模商用,成为当前高端算力互联标配;
1.6T:2026 年为量产元年,产品良率普遍达到 90%–95%,头部云厂商开启批量采购;
3.2T:OFC 2026 集中发布产品方案并完成系统验证,2026 年底实现小批量出货;
6.4T/12.8T:处于前沿研发阶段,规划 2027–2028 年逐步走向商用。
(三)产业链成熟:中国企业全球领跑
全球光模块行业 CR5 中中国企业占据 4 席,高速率光模块全球市场份额超 60%。在光引擎、封装设备、硅光芯片等关键环节,国内企业已实现自主可控,与海外厂商不存在代际差距。
三、CPO 全产业链拆解:四大环节,价值重构
(一)上游:核心元器件(价值占比约 50%)
光芯片 / 激光器:高速光模块与 CPO 的核心部件,直接决定产品速率与功耗水平;
光引擎:CPO 核心组件,价值占比约 40%,行业技术壁垒最高;
光学元件 / 光纤:高密度互联关键载体,多芯光纤、空芯光纤成为下一代主流方案;
高频基板材料:支撑异构集成与高效散热,保障系统稳定运行。
(二)中游:光模块 / 硅光模块(赛道主体)
可插拔高速光模块:1.6T 产品规模量产,为 CPO 技术落地做好铺垫;
硅光方案:集成度高、成本优势显著,成为 CPO 主流技术路线;
NPO/CPO 模块:逐步从客户送样迈向小批量量产,2026 年为行业关键验证年。
(三)下游:交换机 / 整机设备(系统落地)
CPO 交换机、智算中心集群、AI 高速互联设备直接对接终端客户,是 CPO 技术商业化落地的最后一环。
(四)设备 / 封装:产业基石
晶圆切割、耦合封装、性能测试等设备决定 CPO 产品良率与扩产速度,是产业规模化的核心前提。
四、核心企业(2026 年最新)
(一)全球龙头:中际旭创
1.6T 光模块产品全球领先,良率≥95%,获得北美云厂商大额订单,2026 年 Q3 实现大规模交付;
3.2T CPO/NPO 方案完成系统验证,与英伟达、博通展开深度技术协同;
全球高速光模块市场份额位居第一,是 CPO 产业长期核心受益标的。
(二)光模块龙头:新易盛
1.6T 光模块实现量产交付,核心客户覆盖北美顶级云厂商;
3.2T 至 12.8T 全速率产品线同步研发,硅光与 CPO 技术双线布局;
全球第二梯队头部厂商,产能与订单量持续稳步释放。
(三)光引擎核心供应商:天孚通信
全球 CPO 光引擎主流供应商,为英伟达等头部厂商提供核心器件;
具备 CPO 全套光器件解决方案能力,深度绑定头部交换机厂商;
上游稀缺标的,业绩增长确定性较强。
(四)系统级龙头:紫光股份
国内较早实现 CPO 商用的厂商,800G CPO 硅光交换机已量产部署,服务国内头部互联网企业;
整机方案提供商,直接对接智算中心需求,位于行业第一梯队。
(五)硅光先锋:光迅科技
OFC 2026 期间发布 3.2T 硅光 NPO 模块,通过国内头部云厂商全系统验证;
硅光、NPO、CPO 多路线突破,高端光模块竞争力跻身全球第一阵营。
(六)高速芯片龙头:仕佳光子
1.6T 光模块 AWG 芯片进入客户端验证阶段,实现高速光互联核心芯片国产化突破;
直接受益于 1.6T 及 CPO 产品放量,补齐上游芯片环节短板。
(七)设备龙头:罗博特科
提供 CPO/OCS 整线封装设备,已服务海外大客户实现量产;
国内少数具备 CPO 整线设备供应能力的企业,为封装环节核心供应商。
(八)设备龙头:光力科技
12 寸高精密切割设备应用于 CPO 超薄晶圆加工,填补国内高端设备领域空白;
为 CPO 规模化量产提供设备支撑,是产业链重要配套企业。
(九)整机与 NPO 龙头:华工科技
3.2T NPO 方案落地头部客户,2026 年推进大规模商用;
光模块、硅光、CPO 全面布局,位列国内第一梯队。
五、CPO 长期价值:算力基础设施强制性升级
(一)AI 算力刚需,不可替代
AI 技术每一代迭代都会带来带宽与功耗需求的指数级增长,传统光互联方案已无提升空间,CPO 是支撑下一代算力发展的唯一可行路径。
(二)中国产业链具备全球优势
在光模块、光引擎、封装测试等核心环节,国内企业全球领跑,是高端科技领域为数不多具备全球竞争力的优势赛道。
(三)业绩兑现周期清晰
2026 年:客户验证 + 小批量商用,订单逐步落地;
2027–2028 年:大规模放量,业绩进入高速增长期;
2029 年以后:全面渗透,成为行业主流标准。
(四)与算电协同战略高度共振
CPO 可显著降低系统功耗,匹配绿电直供政策方向,契合国家算电协同战略,打开长期成长空间。
六、行业风险提示
技术路线风险:NPO 与 CPO 商用节奏可能出现调整,不同路线存在竞争;
验证周期风险:客户认证进度不及预期,量产时间可能延后;
市场竞争风险:行业参与者增多,价格竞争可能导致毛利率波动;
资本开支风险:全球算力资本开支波动,影响行业需求节奏。
投资需以真实量产、客户落地、订单兑现为核心依据,理性看待产业发展节奏。
七、未来展望:2026–2030 年 CPO 重构光通信格局
速率全面升级:1.6T 成为行业标配,3.2T 快速普及,6.4T 逐步商用;
架构彻底变革:行业从光电分离走向光电融合,数据中心整体 TCO 大幅下降;
生态持续成熟:技术标准统一、产品良率提升、成本逐步下行,CPO 成为 AI 算力标配底座;
全球格局固化:中国企业占据主导地位,引领全球光通信下一代技术发展。
2026 年是 CPO 从概念走向商用的关键元年,也是 AI 算力底层架构的历史性转折点。在速率、功耗、密度三大核心需求驱动下,CPO 不仅是光通信行业的技术革命,更是算电协同、数字经济、绿色算力发展的核心支撑。随着全产业链技术突破与商业订单加速落地,CPO 将开启 3–5 年的高景气周期,成为科技领域具备长期确定性的核心主线。
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