随着人工智能算力集群对带宽和能效的需求持续攀升，传统可插拔光模块与铜缆互连技术逐渐触及性能天花板，光电共封装（CPO）技术正成为突破算力瓶颈的关键路径。行业预测显示，这项技术将在2026至2028年间实现规模化商用，推动数据中心互连架构进入高密度、低功耗的新纪元。
最新发布的产业研究报告指出，当前AI算力集群面临双重挑战：英伟达Blackwell架构单GPU互连带宽已达7.2Tbps，是传统800G以太网的9倍，而200G以上SerDes通道中铜缆传输距离被压缩至两米以内，单位比特功耗持续攀升。CPO技术通过将光引擎与交换芯片集成于同一封装基板，将电信号传输距离从厘米级缩短至百微米级，实现带宽密度提升5-10倍、系统功耗降低50%-65%的显著优势。
技术演进路径显示，光互连技术正经历从可插拔模块到裸片光IO（OIO）的五代变革。其中近封装光学（NPO）作为过渡方案，而CPO技术将在2026-2030年成为主流选择。博通实验室数据显示，其800G CPO方案较传统模块节能65%，英伟达1.6T CPO光模块功耗仅9W，较传统架构降低55%。在GB300 NVL72集群中全面应用CPO后，网络总功耗可下降23%，相当于万台51.2T交换机数据中心每年减少数千万度用电。
产业链价值分布呈现明显上移趋势。上游核心器件领域，交换芯片由博通、英伟达、Marvell三强主导，光引擎技术路线中MRM硅光集成方案搭配外置CW激光器成为主流选择。中游封装环节，台积电COUPE、日月光ASE等企业掌握光电混合键合等关键工艺。下游应用市场则集中在英伟达、博通等企业的交换机产品，以及AWS、meta等超大规模数据中心。
海外巨头已形成差异化布局：英伟达采用"两步走"战略，2025年推出可拆卸光引擎的Quantum-X平台，2026年推出完全共封装的Spectrum-X第二代产品；博通聚焦以太网场景，其三代CPO平台带宽从25.6T逐步提升至102.4T；英特尔则侧重底层技术突破，计划2027年实现3D垂直光子集成。这些布局较市场预期提前1-2年，显示产业竞争已进入白热化阶段。
尽管前景广阔，CPO技术仍面临四大挑战：全球统一标准缺失导致生态碎片化，故障维修成本高昂；异质集成带来的热管理难题，8℃温差即可引发显著性能波动；多芯片集成导致综合良率仅93%，推高1.6T端口成本至2800美元；光引擎与交换芯片迭代周期错配，限制技术升级灵活性。行业预计2026-2027年CPO将与800G/1.6T可插拔模块并行发展，2028年后随着良率突破和标准统一，市场份额将持续提升。
国内产业链正迎来重要机遇期。报告特别指出，具备光芯片研发、微光学组件制造、精密封装能力的本土企业，将在AI算力基础设施建设中获得长期红利。当前产业正处于技术验证向批量订单转换的关键窗口，上游硅光芯片、CW激光器、光纤阵列等环节已成为资本关注的焦点。
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