自ChatGPT開始的人工智能浪潮帶火了很多領域。其中，光通信領域就出現了一匹名為“CPO”(共封裝光學)的黑馬：2023年年初，CPO概念出現，至年中，股價漲至5倍;熱度下降半年后，隨著Sora橫空出世，CPO概念股再次上漲。

　　這項應用于光通信模塊封裝領域的技術，是否將引領光模塊市場?

　　何為CPO?

　　CPO是英文Co-packagedoptics的簡寫，意為共封裝光學，該技術特點在于將硅光模塊和CMOS芯片用先進封裝(2.5D或3D封裝)的形式集成在一起，以此實現光通信模塊更低功耗、更小體積和更快的傳輸速率，主要用于數據中心領域。

　　該技術并不是近幾年才出現，但隨著AI對數據中心等通信基礎設施的傳輸效率提出了更高的要求，使得適應網絡連接帶寬增加需求的CPO技術及其相關業務備受關注。

　　在CPO技術出現之前，傳統的技術是把硅光模塊和CMOS芯片獨立為兩個單獨的模塊，再在PCB板上連接到一起。在這種技術路線中，光模塊被設置在交換機內部，靠銅線傳輸信號。其優點是設計模塊化，硅光模塊或者CMOS芯片其中任何一個出問題都可以單獨更換。

　　當前，高速系統的線路速率逐漸提升，從50G一路來到200G，在AI需求的帶動下，數據中心所需的線路速率進一步提升至400G乃至800G。在這樣的情況下，傳統技術方案中以銅傳輸信號的技術路線的劣勢逐漸顯現——銅I/O正在接近物理極限，將難以支持數據中心服務器的密度提升。同時這種傳統技術集成度低、功耗高的問題也逐漸顯現出來。

　　銅傳輸等傳統技術面對AI需求的“力不從心”，為CPO這一封裝技術帶來了市場需求。其最主要的應用，就是光通信模塊和光芯片的封裝。在光纖通信中，光模塊就像是一類橋接，用于電信號和光信號之間的互相轉換，在發送端實現電-光轉換，在接收端實現光-電轉換。應用CPO技術后，光模塊發揮的依然是這一作用，但由于減少了銅線作為中間環節的信號轉化，傳輸速率大大提高，同時功耗更低、體積更小、大規模量產的成本也更低。

　　當前，布局CPO技術的企業主要為博通、美滿科技等通信基礎設施上游供應商。其中，博通于2023年3月宣布量產全球首款51.2Tbps交換機芯片。多數光模塊國內廠商還處于CPO技術的探索期，少數廠商正在嘗試在高速率光模塊中采用CPO技術。

　　AI帶動，實火虛火?

　　記者查閱了國內CPO概念相關上市公司的營收情況。從財務數據來看，當前，AI對國內光模塊企業營收的帶動作用并不像許多業界人士預期的那樣明顯。部分企業2023年度營收向好，例如蘇州天孚光通信股份有限公司，2023年前三季度營收分別為2.87億、3.77億和5.42億元，分別同比增長1.5%、27.97%和73.62%;中際旭創股份有限公司2023年第三季度實現營收30.26億元，同比增長14.9%，凈利潤達到6.92億元，同比增長89.45%。也有部分企業營收情況并不理想。

　　關于CPO、高速率光模塊的未來走向，市場觀點并不一致。

　　光迅科技數據與接入產品業務部市場總監林韜在接受《中國電子報》記者采訪時表示，800G、1.6T高速光模塊產品目前還是藍海市場。數據中心、算力中心對光模塊的訴求主要是更高速率，更低功耗。“目前，1.6T光模塊是稀缺的，只有頭部廠家可以提供樣品，它可以有效提高傳輸帶寬。從過去行業發展經驗看，一款產品，如果整個市場上可提供該速率的企業變多了，比如現在的100G光模塊，那么這個市場就成紅海市場了。所以我們的目標，就是以最快的速度推出滿足客戶需求的新產品，搶占高端產品藍海市場。”

　　多家市場分析機構也給出積極信號：

　　LightCounting預測，全球光模塊的市場規模在未來5年將以CAGR11%保持增長，2027年將突破200億美元，預計中國光模塊市場也將進一步增長，2028年中國光模塊市場規模有望達35億美元。

　　浙商證券預測，在2026年，HPC和AI集群將成為CPO光學的最大細分市場。CPO出貨量以800G和1.6T端口計算，可以組合成3.2T或6.4T光學芯片，采用硅光子實現 I/O 的第一步，可以輕松突破現有帶寬的瓶頸，基于分解計算和存儲的下一代架構再增加10倍帶寬，并且在核心交換設備接口方面已經有規模化的應用。

2026年CPO出貨應用領域(數據來源：浙商證券)

　　另一方面，記者在采訪中也聽到了一些唱衰的聲音。國內某知名券商分析師告訴《中國電子報》記者，AI對光模塊等通信基礎設施的帶動作用有限，他認為國內外對AI相關基礎設施的需求量嚴重高估。“股價可能波動，業績我個人不認為會有起色。三五年內AI不會為計算基礎設施企業帶來很多增長。”該分析師說。

　　高速率光模塊最有希望

　　數據中心使用的光模塊，存在平均約為3—4年的迭代周期。新易盛業務拓展總監張金雙在接受《中國電子報》記者采訪時表示：“當前國外云計算數據中心使用的光模塊正處于從400G到800G過渡的階段，國內的換代速度慢一些，主要還在使用400G這一代光模塊。”

　　市場對光模塊傳輸速率的需求與數據中心中搭載的CPU/GPU等算力產品所需的帶寬有關。“如果是計算性能很高、帶寬需求比較大的GPU，那么要配合其發揮作用，就需要使用更高速率的光模塊。”張金雙表示。也正是因此，當前全球對高速光模塊需求走在最前列的就是海外云服務商，尤其是AI應用已經開始了800G光模塊的部署。

　　林韜表示，在國內，光模塊的傳輸速率過去多年都是由運營商電信網絡需求驅動。在2020年以后，更多的是由互聯網資訊商——尤其是數據中心的需求驅動。“數據中心網絡的迭代速度遠遠快于之前的運營商網絡建設速度，如果現有技術無法滿足需求，那么將帶動CPO等新興技術加快產品應用步伐。”

　　影響光模塊數據傳輸速率的因素有這樣幾個：其一是是數據通道的封裝數量，其二是單通道速率，其三是編碼方式。

　　除了光模塊傳輸速率，功耗是云數據中心用戶，尤其是AI應用的另一個重要的關注指標。降低功耗，也就成為光模塊企業需要重點思考的問題。“更高速率、更低功耗一直是產業努力的方向。“張金雙表示，”通過光模塊內部芯片和器件工藝升級、集成度提高，光模塊的速率持續提升、單位比特的功耗持續下降。”

　　因此，不論是提高光模塊傳輸速率，還是降低其傳輸功耗，封裝技術升級都占了非常重要的部分。在這樣的情況下，CPO成為產業技術方向新寵。

　　記者了解到，光迅科技在2023年3月發布了CPO ELS自研光源模塊產品，其目的是滿足未來更高速率的光互聯需求。多家企業也表示，正在籌備CPO技術。

　　浙商證券報告表示，從1.6T 開始，傳統可插拔速率升級或達到極限，后續光互聯升級可能轉向CPO方案。LightCounting認為，CPO技術最大的應用場景在HPC和AI簇領域的CPU、GPU即TPU市場。到2026年，HPC和AI簇預計成為CPO光器件最大的市場。CPO 出貨量預計將從 800G和1.6T端口開始，于2024至2025年開始商用，2026至2027年開始規模上量，2027年占比達到30% 。

　　一項尚處于藍海的新技術，關聯上了AI這一熱點，從而引發市場的關注和相關企業的股價上漲，是符合經濟規律的現象。然而，市場的期許距離客戶企業真正采用，在時間和實踐上都會有一段距離。CPO接下來的市場表現，將要看布局者與市場需求，誰跑得更快。畢竟如果需求來了，風口不會等人。

　　作者：姬曉婷　　來源：中國電子報、電子信息產業網