光模块封装从GBIC到CPO走了多远？人工智能如何加速这一演进拐点？

光模块封装从GBIC到CPO的演进，本质上是传输速率持续跃升与封装体积、功耗不断收缩之间博弈的结果，而人工智能算力需求的爆发，正将这场演进推向从“可插拔”到“光电共封装（CPO）”的关键拐点。CPO（Co-packaged optics，光电共封装技术）将交换芯片与光引擎共同装配在同一个插槽上，使光引擎尽量靠近网络交换芯片，从而在带宽密度要求大幅提升、单通道速率超过100Gbps之后，成为实现高速率、大带宽、低功耗网络的必经之路。

从GBIC到QSFP-DD：一部“越小越快”的封装史

光模块是光通信系统的核心器件之一，负责光电转换——把电信号转成光信号发射出去，同时接收光信号并转回电信号，以发挥光纤损耗低、传播远的优势。为迎合光电器件性能和传输带宽的增加，光模块的封装方式持续演进。从1998年的GBIC（1G速率）起步，封装形态先后经历了SFP、XFP、QSFP等多次迭代，传输速率从1G逐步提升至10G、40G、100G乃至400G级别。

值得注意的是，尽管传输速率持续增长，光模块的功耗反而越来越低，产品体积也越来越小。以CFP系列到QSFP28的封装体积变化为例，在总容量相近的情况下，更晚推出的封装形态在单位体积和功耗控制上优势显著。不过，无论此前技术如何迭代，光模块的连接方式始终没有摆脱可插拔（Pluggable）的范畴——光纤过来后要先插在光模块上，再通过SerDes通道送到网络交换芯片。

AI算力：催化CPO拐点的核心变量

AI算力需求的提升，正在给云厂商带来更高的资本开支。在带宽密度要求大幅提升、单通道速率超过100Gbps之后，传统可插拔光模块在成本效益方面将很难与CPO技术相媲美。CPO作为一种新型的高密度光组件技术，将交换芯片和光引擎共同装配在同一个插槽上，形成芯片和模组的共封装。其中，光引擎是光模块的一种进化形态，主要是在光芯片封装基础上集成精密微光学组件、精密机械组件等各类光器件，替代传统光模块实现光信号的传输与接收功能。

相比传统可插拔方案，CPO具有功耗低、带宽大的特点，同时可以提升输入/输出接口的能源效率，从而延长传输距离。在云计算、AI等应用快速发展的背景下，数据中心规模不断扩大，对光通信带宽容量和传输速率的需求明显增加，这为CPO从技术走向商用提供了直接推力。从产业节奏看，CPO出货预计将从800G和1.6T端口开始，随后进入商用与规模上量阶段。目前，思科、博通、英特尔等海外网络设备及芯片龙头均有前瞻性布局并推进CPO标准化工作。

常见问题

CPO与传统的可插拔光模块有何本质区别？

传统可插拔光模块中，光纤先插入光模块，再通过SerDes通道将信号送到网络交换芯片，光电之间存在较长的信号传输路径。而CPO将交换芯片与光引擎共同封装在同一个插槽上，让光引擎尽量靠近网络交换芯片，缩短了电信号传输距离，从而获得功耗更低、带宽更大的优势。

为什么AI会加速CPO的商用进程？

AI算力需求拉动云厂商资本开支提升，数据中心对带宽容量和传输速率的要求随之大幅增加。当单通道速率超过100Gbps后，传统可插拔光模块在成本效益上难以与CPO媲美，CPO因而成为满足AI时代高带宽、低功耗需求的必经之路，其商用和规模化节奏也随之加快。

目前CPO产业链的主要参与者分布在哪些环节？

海外方面，思科、博通、英特尔等网络设备及芯片龙头在推进CPO技术布局与标准化方面进展较快。国内方面，由于缺少高速率交换芯片，厂商目前主要为海外网络设备龙头供应光引擎，代表厂商包括天孚通信、联特科技和博创科技，其中天孚通信在CPO光引擎方面的进展在国内处于较快位置，产品已从小批量转入批量生产阶段。