光模块技术正站在从**可插拔走向光电共封装(CPO)**的关键拐点上:从GBIC到SFP再到QSFP,每一次速率跃迁都伴随封装形态的变革;而AI算力需求激增正加速这一进程——CPO通过将光引擎与交换芯片共同封装,被视为突破功耗与带宽瓶颈的下一代关键技术方向,有望重塑产业格局与竞争位次。

从可插拔到CPO:封装演进的必然逻辑

光模块是光通信系统的核心器件之一,其作用是进行光电转换,发挥光纤传播损耗低、传播远的优势。回顾技术迭代史,从GBIC到SFP、再到QSFP系列,传输速率从1G、10G一路跃升至40G、100G乃至400G,每一次速率升级都伴随着封装形态的变革——为迎合光电器件性能和传输带宽的增加,封装方式持续演进,产品体积不断缩小,功耗反而越来越低。

然而,无论速率如何提升,光模块的连接方式始终没有摆脱可插拔(Pluggable)范畴:光纤先插在光模块上,再通过SerDes通道送到网络交换芯片。CPO(光电共封装技术)则是连接方式的划时代变革——将交换芯片和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,从而具备功耗低、带宽大的特点,可提升输入/输出接口的能源效率。

800G时代与CPO的产业拐点

AI算力需求的提升正带来云厂商更高的资本开支,META已开始对800G光模块进行评估,预计其他巨头也会陆续跟进。从立项规划到设备进入、搭载光模块大约需要2年的周期,AI带来的光模块需求将迎来集中爆发。而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,因此CPO被视为实现高速率、大带宽、低功耗网络的必经之路

从产业布局看,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,博通已推出51.2T的CPO交换机。国内厂商因缺乏高速率交换机芯片,目前主要为海外龙头供应光引擎,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最快,产品已从小批量转入批量生产。

常见问题

为什么速率升级总伴随封装形态变革?

因为光电器件性能和传输带宽需求的增加,要求封装方式持续演进以适应不同速率和场景。从GBIC到SFP再到QSFP,封装形式不断变化,同时实现了产品体积缩小和功耗降低,这种"速率跃迁—封装变革"的联动构成了光模块技术迭代的基本规律。

CPO相比传统可插拔方案的核心优势是什么?

CPO将光引擎与交换芯片共同封装,使光引擎尽量靠近网络交换芯片,从而具备功耗低、带宽大的特点,并能提升输入/输出接口的能源效率。在单通道速率超过100Gbps以后,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的商用节奏和市场规模如何?

根据中际旭创援引的CIR数据,CPO出货量预计将从800G和1.6T端口开始,2024到2025年开始商用,之后两年规模上量。目前国内厂商主要为海外网络设备龙头供应光引擎:天孚通信进展最快且已具备量产能力,联特科技进度相对落后,博创科技则处于送样阶段并与Intel接触中。