CPO（Co-Packaged Optics，共封装光学），是将光引擎（光收发模块）与交换 / AI 芯片（ASIC/GPU）通过 2.5D/3D 先进封装集成在同一基板或封装内，实现 “芯片级光电融合” 的下一代高速光互联技术。

简单理解：

• 传统方案：芯片 → 20–50cm PCB 铜线 → 独立光模块 → 光纤
• CPO 方案：芯片与光引擎封装在一起，电走线缩短到 **<10mm**，省去高功耗 DSP，实现电短光长、超低功耗、超高密度。

一、核心原理：把 “光” 送到芯片门口

• 传统方案（可插拔光模块）：芯片→长 PCB 走线（20–50cm）→独立光模块→光纤；路径长、功耗高、延迟大、密度低。
• CPO 方案：芯片与光引擎共封装，电走线缩短到 **<10mm**，省去高功耗 DSP；实现电短光长，高速电信号仅在极短距离传输，长距由光纤承担。

• 

二、关键优势（对比传统可插拔）

• 超低功耗：端口功耗从 10–30W 降至 5–9W，降 50%–70%，适配 AI 集群高功耗机柜。
• 超高带宽：原生支持800G/1.6T，带宽密度提升数倍，满足万卡 GPU 集群互联。
• 超低延迟：走线缩短 + 无 DSP，延迟降 50%+，适合大模型训练并行计算。
• 超高集成度：2.5D/3D 封装，体积缩小约 40%，单机柜容纳更多端口。

三、为什么现在必须关注 CPO？（三大背景）

1. AI 算力爆发，传统光模块已到极限

• 大模型训练从千卡→万卡 GPU 集群，交换机带宽从400G→800G→1.6T快速迭代。
• 传统可插拔光模块遭遇功耗墙（10–30W / 端口）、带宽墙、密度墙三重瓶颈，无法满足万卡集群互联需求。

2. “光进铜退”：高速电互连物理极限

• 224Gbps 以上速率，铜缆传输距离不足 2 米，损耗巨大、信号完整性差。
• CPO 用硅光 + 短电 + 长光替代长铜线，成为突破物理极限的唯一路径。

性能对比

维度	传统可插拔	NPO	CPO
功耗	10–30W / 端口	7–12W / 端口	4–9W / 端口（降 50%–70%）
带宽密度	低（1RU≈32×800G）	中	高（1RU≈64×800G）
延迟	高（纳秒级）	中	超低（<1ns）
集成度	低	中	最高（体积 - 40%）
成本	低（成熟）	中（过渡）	高（量产中）
商用节奏	现在主力	2026–2027 主流	2027 后规模化

3. 产业共识：CPO 是 AI 数据中心 “终极架构”

• 英伟达、博通、微软、谷歌等巨头2025–2026 年全面导入 CPO。
• 2026 年被定义为 CPO 规模化商用元年。

四、CPO 核心优势（给客户的价值点）

1. 极致低功耗（TCO 最大亮点）

• 800G 端口功耗从16W→5W，降 70%；1.6T 端口仅9W。
• 万卡集群整体功耗降低40%–50%，PUE 可降至1.1，电费大幅节省。

2. 超高带宽密度（机柜利用率翻倍）

• 单机柜带宽密度提升2–3 倍，支持51.2T–102.4T交换机。
• 同样机柜空间，可部署更多 GPU / 更高算力，机房投资更省。

3. 超低延迟（AI 训练效率提升）

• 延迟从纳秒级→亚纳秒级（<1ns），信号传输更快。
• 大模型训练并行计算效率提升 20%+，训练周期缩短。

4. 高可靠性（长期运维成本低）

• MTBF（平均无故障时间）达260 万小时，是可插拔模块的3 倍。
• 减少插拔故障、接触不良，运维压力显著降低。

五、CPO 产业链与国产机会

1. 上游：光芯片 / 硅光（价值≈40%，卡脖子环节）

• 硅光芯片：中际旭创、光迅科技、仕佳光子（国产突破）。
• 激光器：源杰科技（国产 DFB）、Lumentum（海外）。

2. 中游：光引擎 / 模块 / 封装（价值≈40%，国内最强）

• CPO 光引擎：天孚通信（英伟达独家）、中际旭创。
• 先进封装：长电科技、通富微电（2.5D/3D）。
• CPO 模块：中际旭创（全球第一）、新易盛、光迅科技。

3. 下游：交换机 / AI 集群（价值≈20%）

• 交换机 ASIC：博通 TH6、英伟达 QuantumX。
• AI 集群：英伟达 GB200/GB300、微软 Azure、谷歌 TPU。

4. 国产地位

• 中国厂商包揽全球70% 1.6T 光模块产能，英伟达 GB200 芯片80% 配套中国光模块。
• CPO 时代，中国光模块企业将从 “组装” 走向 “芯片 + 模块 + 封装” 全链条领先。

六、挑战与落地节奏

1. 当前挑战

• 技术难度高：2.5D/3D 封装、散热（>100W/cm²）、高密度光纤耦合。
• 成本偏高：良率提升中（当前≈90%），规模化后有望下降40%+。
• 维护性：共封装后故障需整体更换，运维模式需适配。

2. 时间线（2026–2030）

• 2026 年（元年）：小规模商用，英伟达 SpectrumX/QuantumX 导入，450 万 + 端口出货。
• 2027 年：规模放量，800G/1.6T CPO在 AI 集群渗透率达20%+。
• 2028 年后：全面普及，成为AI 数据中心主流互联方案。

七、结论：CPO 不是选择题，是 AI 时代的必答题

• 短期（1–2 年）：NPO + 传统 800G仍是主流，性价比最优；
• 中期（3–5 年）：CPO 逐步替代高端场景，成为万卡 AI 集群标配；
• 长期（5 年 +）：CPO 一统高端光互联，重塑数据中心架构。

CPO / NPO / 传统光模块 极简对比

1. 全称

• 传统可插拔：普通独立光模块（100G/400G/800G）
• NPO：Near-Packaged Optics 近封装光学
• CPO：Co-Packaged Optics 共封装光学

2. 安装位置

• 传统：机箱外 / 面板插拔，离芯片最远
• NPO：靠近芯片摆放，不封装一起
• CPO：和芯片直接封装一体，贴死最近

3. 走线距离

• 传统：最长，铜线多、损耗大
• NPO：中等，缩短铜线
• CPO：最短，几乎无长铜线

4. 功耗（最关键）

• 传统：最高
• NPO：中等省电
• CPO：功耗最低，省电 50%+

5. 成本 & 难度

• 传统：最便宜、技术成熟
• NPO：适中，过渡首选
• CPO：最贵、工艺最难

6. 商用节奏

• 传统：现在主力，大规模在用
• NPO：2026-2027 主流过渡
• CPO：2027 后逐步放量，长期终极方案

7. 适用场景

• 传统：普通 IDC、云计算、中低端算力
• NPO：AI 服务器、中大型算力集群
• CPO：超大规模万卡 AI 集群、超高算力中心

一句话速记

老方案传统够用，中期先用 NPO 过渡，未来高端算力全部上 CPO。