2019年全球数据中心光模块市场萎缩10.2%,当时正值100G向400G过渡的“空窗期”,技术迭代放缓导致产品同质化,价格竞争加剧。进入人工智能时代,AI算力需求爆发,带动800G/1.6T高速光模块需求激增,技术壁垒也随之重塑——核心壁垒不再只是封装工艺,而是转向硅光技术、薄膜铌酸锂等新材料的芯片自研能力,以及CPO(光电共封装)这种颠覆性架构的工程实现难度

从“可插拔”到“共封装”:CPO的技术壁垒

传统光模块采用可插拔式封装,光纤信号需经过光模块、SerDes通道再传输到交换芯片。而CPO(Co-packaged optics,光电共封装) 则将交换芯片和光引擎共同封装在同一个插槽上,使光引擎尽量靠近网络交换芯片。这一变革带来了功耗更低、带宽更大的优势,尤其在单通道速率超过100Gbps后,传统可插拔方案在成本效益上很难与CPO媲美。

然而,CPO的工程实现难度极高:光引擎需要集成精密微光学组件、精密机械组件等各类光器件,对光芯片封装、耦合工艺、散热设计都提出了前所未有的要求。目前,海外网络设备龙头如思科、博通、英特尔已前瞻布局CPO,其中博通进展较快,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,暂时无法提供整套CPO交换机,主要定位为光引擎供应商

核心壁垒:谁拥有芯片自研与光引擎量产能力

在高速光模块领域,核心芯片(如光芯片、电芯片)的自研能力是决定技术壁垒高低的关键。国内代表厂商中,天孚通信在CPO光引擎方面进展最快:公司定位为光器件整体解决方案提供商,技术积累深厚,其高速光引擎产品已从小批量转入批量生产,并与思科等网络设备龙头合作,产品设计已通过验证,正在做可靠性测试。联特科技已完成高密度光电连接的产品设计,正在建设核心工艺平台,进度相对落后。博创科技在硅光方面有布局,CPO产品已研发一年多,目前处于送样阶段,正在与Intel接触。

常见问题

为什么2019年光模块市场会负增长?

2019年全球数据中心光模块市场规模为35.04亿美元,同比下降10.2%。当时正处于100G向400G的过渡期,技术迭代放缓导致产品同质化,价格竞争加剧,市场整体萎缩。AI算力需求爆发后,高速率光模块需求重新拉动市场增长。

CPO技术相比传统光模块的核心优势是什么?

CPO的核心优势在于功耗更低、带宽更大,同时能提高输入/输出接口的能源效率,延长传输距离。在AI等应用对带宽容量和传输速率要求大幅提升的背景下,CPO是实现高速率、大带宽、低功耗网络的必经之路。

国内哪些公司在CPO领域有布局?

国内主要厂商包括天孚通信(进展最快,已批量生产光引擎)、联特科技(完成产品设计,进度相对落后)和博创科技(硅光布局,CPO产品处于送样阶段)。这些企业主要为思科、英特尔等海外网络设备龙头供应光引擎。

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