最近，半導體行業被一個詞攪得發熱——CPO。輝達和SK海力士，一個掐著算力的命門，一個攥著記憶體的咽喉，這次罕見地同時坐不住了。
01 SK海力士、輝達，加注CPO
近日，SK海力士及其全球研究團隊在《自然·電子學》雜誌上發表了一篇論文。該論文探討了用於高性能計算和人工智慧的共封裝光學器件（CPO）的開發，指出了關鍵的技術挑戰，並概述了下一代光互連技術的發展軌跡。
SK 海力士人工智慧基礎設施團隊負責人洪承勳和弗吉尼亞大學（UVA）電氣與電腦工程系李奎相教授擔任通訊作者，領導了一項與伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校（UIUC）、南洋理工大學（NTU）、麻省理工學院（MIT）和延世大學的研究人員合作的研究。
從更廣泛的層面來看，該論文提出了一個全面的技術路線圖，闡述了記憶體器、先進封裝和光計算互連（OCI）應如何協同演進以支援下一代人工智慧系統。至關重要的是，它還展示了SK海力士如何超越HBM創新，在系統層面幫助定義下一代人工智慧基礎設施的架構。
與此同時，研究人員為下一代人工智慧基礎設施設定了明確的技術目標，包括每個節點超過 100 Tb/s 的頻寬、低於 1 pJ/bit 的能耗以及小於 10 納秒的晶片間延遲。該論文還提出了一個全面的技術路線圖，概述了從基於 2D 和 2.5D 中介層的配置到 3D 異構堆疊的演進過程，以及商業部署必須解決的關鍵技術挑戰。
無獨有偶，8月14 日，輝達正式宣佈 SpectrumX Ethernet Photonics 共封裝光學交換機進入全面量產階段，面向AI 工廠，打造下一代大規模擴展網路基礎設施，這是全球首款量產級200G/lane共封裝光學交換機系統。輝達官方資料顯示，對比傳統可插拔光模組方案，它可實現 5 倍網路功耗效率提升、5倍 AI 應用不間斷執行階段長提升，平均故障間隔時間 MTBF 更是拉長 10 倍，大幅改善超大規模 AI 叢集網路的功耗與可靠性短板。
CPO忽然成了SK海力士和輝達共同押注的方向，這不是巧合。背後的推力只有一個：資料中心撐不住了。
02 資料中心，需要CPO了
最早一代資料中心內部互連大量使用銅纜 DAC 直連，交換晶片依靠 OSFP、QSFPDD 連接器接入 DAC 電纜，以純電氣訊號完成短距離傳輸。銅纜方案優勢突出：成本低廉、部署簡單，不需要光電轉換器件，短距離場景功耗可控。但短板同樣致命，高速訊號下銅線衰減嚴重，傳輸距離大多僅有數米，頻寬提升之後功耗快速走高，完全無法適配高密度、超大頻寬的 AI 算力叢集，如今已經逐步被光學互連替代。
之後行業全面進入可插拔光模組時代，也就是現在產業的主流狀態。
交換晶片板卡通過 OSFP、QSFPDD 連接器，外接獨立的可插拔光收發模組，再通過光纖完成遠距離訊號傳輸。可插拔光模組最大優勢就是靈活：支援熱插拔，故障之後直接更換模組即可恢復業務，升級迭代也十分方便，標準化形態適配絕大多數雲廠商資料中心。但這套架構的短板，在超高頻寬 AI 叢集中被無限放大：交換晶片到面板光模組之間，依然存在一段釐米級高速電氣走線，高速訊號傳輸過程中出現損耗、串擾，為補償訊號損失，光模組內部 Retimer 重定時器、均衡器持續消耗功耗，整機網路功耗居高不下。
對於普通網際網路資料中心，800G、1.6T 可插拔光模組依然夠用；但面對幾十萬卡規模 AI 訓練叢集，交換機連接埠數量成千上萬，大量連接埠疊加上後，額外功耗、訊號損耗會成為整個算力叢集的沉重負擔，傳統可插拔架構開始觸碰物理天花板。
CPO 正是為破解這一矛盾而生。CPO 架構將電光轉換環節遷移到晶片封裝內部，高速電訊號傳輸距離壓縮到幾毫米，規避長距離高速銅走線帶來的訊號損耗，同時省去部分 DSP 訊號處理開銷，實現功耗、延遲、可靠性的全面最佳化。
03 200G/lane之前，CPO 用的是多少？
不過，隨著輝達的200G/lane CPO 乙太網路交換機發佈，諸多讀者的第一反應是疑惑：業內不是已經在大量談800G、1.6T光模組了嗎？輝達這才出200G，是不是落後了？CPO 和傳統可插拔光模組有什麼區別？它對國內那些如日中天的光模組公司意味著什麼？
想要回答這些問題，首先要釐清一組極易混淆的概念：200G/lane 描述的是單條光通道速率，800G、1.6T 是單連接埠總速率，二者不屬於同一維度。
光模組連接埠總速率計算公式為：總速率 = 單通道速率 × 通道數，通道數一般為 4、8、16 這類 2 的冪次。舉幾個行業常見實例：8×50G=400G，8×100G=800G。因此，200G/lane 不是落後的新技術，恰恰是下一代高速互聯的底層物理基礎。
在本次 200G/lane 實現量產之前，CPO 產業的技術探索長期停留在 50G/lane、100G/lane。那為什麼行業一定要把單通道速率推進到 200G/lane？根源來自 AI 算力爆炸帶來的網路底層壓力。
隨著 GPU 架構從 Hopper 迭代至 Blackwell，並且面向未來 Rubin 架構演進，單顆 GPU 對外通訊頻寬出現爆發式增長。如今大型 AI 訓練叢集動輒部署幾十萬、上百萬張 GPU，交換機需要承載的總交換容量達到前所未有的水平。如果繼續停留在 100G/lane，想要實現 102.4T 等級交換機總容量，就必須成倍增加物理通道數量。直接後果就是交換晶片面積急劇膨脹，PCB 電路板布線密度觸碰物理極限，整機功耗徹底失控，機櫃供電、散熱都無法承載，單純依靠堆疊通道數的老路已經走不通。
CPO 共封裝光學的本質，是打破延續多年的 “交換晶片與光模組相互分離” 的傳統架構，將包含雷射器、調製器、探測器的光引擎，和 ASIC 交換晶片共同封裝在同一塊基板之上，把電訊號傳輸路徑從傳統方案的釐米級壓縮至毫米級，從根源解決傳統互連架構的功耗、訊號衰減、頻寬瓶頸。
當然，CPO 賽道並不只有輝達一家。博通在 2025 年 10 月就發佈第三代 CPO 交換晶片 Tomahawk 6Davisson（TH6Davisson），實現 102.4Tbps 交換容量，頻寬較上代直接翻倍。更早之前，博通已經推出 Bailly CPO 交換機，整合八顆 6.4Tbps 矽光子光引擎，對比傳統可插拔方案，互連運行功耗降低 70%，矽面積使用效率提升 8 倍。
04 光模組公司的尷尬
但當拆解輝達 SpectrumX 完整供應鏈名單時，可以發現，輝達這套量產 CPO 交換機的核心合作分工十分清晰：台積電負責矽光子晶片工藝製造，矽品精密承擔晶圓級、晶片級封裝測試，Lumentum 提供雷射晶片，天孚通訊負責雷射器模組子元件組裝，鴻海完成整機系統組裝交付。
值得深思的一點：這份核心供應商清單中，沒有中際旭創、新易盛等這類傳統可插拔光模組組裝大廠。
這直接戳破行業現實：CPO 架構之下，不需要傳統形態、面板插拔式光模組。光引擎不再作為獨立外接部件，而是直接整合進交換機封裝內部。這就引出全行業最核心的命題：CPO 的到來，是否意味著可插拔光模組時代的終結？以組裝、整合可插拔光模組為核心優勢的國產龍頭企業，會面臨怎樣的行業變局？
首先要明確核心結論：CPO 實現量產，不等於可插拔光模組會快速退出市場，二者將長期並存，行業進入雙線驅動階段。
多家 A 股光通訊企業以及雲服務商的網路規劃資訊顯示，2026-2027 年，全球雲廠商網路建設規劃，依舊以可插拔光模組作為主力，沒有任何頭部雲廠商計畫在未來兩到三年大規模部署 CPO 交換機。TrendForce 資料顯示，現階段 CPO 在 AI 資料中心光互連市場滲透率僅約 0.5%，仍然處於商業化早期；IDC 機構預測，CPO 大規模商用窗口落在 2027-2028 年之後。
同時也必須客觀看待 CPO 在維運層面的固有短板，這也是雲廠商不敢貿然全面替換的關鍵。傳統可插拔光模組故障，維運人員直接更換單個模組，幾分鐘即可完成故障修復，業務幾乎無感知。而 CPO 架構光引擎和交換晶片深度繫結，一旦光子晶片、光引擎出現故障，可能同時造成 832 個連接埠同時失效，維修往往涉及整機、整個交換單元返修，維運複雜度、停機代價顯著提升。
只有當未來 CPO 產品良率持續爬坡，單位成本下降到臨界點之後，整個產業鏈價值分配才會發生實質性傾斜：產業鏈價值重心，會從傳統光模組組裝環節，向上游光晶片、矽光子晶片、先進光電封裝環節轉移。
回到國產廠商的現實處境，CPO 浪潮之下，國內光通訊行業並不是簡單的 “危機降臨”，而是一場產業鏈重構，機遇和挑戰同時存在。
擺在國內光模組龍頭面前，是三條現實路徑。第一，守住基本盤，持續迭代 800G/1.6T/3.2T 可插拔光模組，抓住未來 2-3 年全球 AI 算力建設的主流量需求。第二，向上游延伸，佈局光引擎、矽光子、高速光晶片、光電聯合封裝，跳出單純模組組裝，切入 CPO 高價值環節。第三，佈局 NPO 等近封裝光學等過渡技術路線，NPO 技術難度相對低於 CPO，更適配國內雲廠商的現實條件，是國內廠商實現技術落地的重要賽道。(半導體產業縱橫)