超大规模智算集群互连进展:CPO进入商用阶段
2026-08-24 11:08      作者:李玉洋     来源:中国经营网

中经记者 李玉洋 上海报道

作为光电互连终极形态的CPO(Co-Packaged Optics,共封装光学)正从实验室走向规模商用。

近日,英伟达(NVDA.US)NVIDIA AI Infrastructure官方社媒账号宣布,Spectrum-X Ethernet Photonics(以太网硅光交换机)已全面量产,为AI工厂提供下一代Scale-Out(横向扩展)网络基础设施。此外,SK海力士也发布下一代AI光互连CPO技术路线图。“AI算力集群化下,光互连是卡间高速协同的刚需。”申万宏源在一份研报中指出。

“随着AI集群规模从千卡向万卡、十万卡级别跃迁,全球AI基础设施的发展路径正变得空前清晰:核心瓶颈正从‘单芯片峰值’移向‘互连的能效、密度、可靠性’,互连架构正沿着LPO(线性直驱)、NPO(近封装光学)、CPO这条集成度递增的路径加速演进。”“全球AI硅光芯片第一股”曦智科技(01879.HK)在半年报中表示,这条路径的本质,“是从以电芯片和铜缆为主导的互连,逐步走向以光为骨干的高密度互连,已在全球产业界形成广泛共识。”

根据Yole数据,随着英伟达及其他巨头在硅光子CPO技术的发展,CPO市场规模将从2024年的4600万美元飙升至2030年的81亿美元,年复合增长率高达137%。

“CPO的竞争关键不只是光芯片,而是光、电、热、封装与测试的一体化量产能力。”行业分析机构TrendForce集邦咨询分析师高乐耘对《中国经营报》记者表示,英伟达CPO量产将带动国内厂商切入光引擎封装、FAU/光纤阵列、高密度连接、测试设备、液冷结构件及外置光源等环节。

CPO的采用速度未延期

8月14日,英伟达宣布Spectrum-X Ethernet Photonics进入全面量产阶段。记者注意到,该产品从首次亮相到落地用了将近一年半时间。

据了解,Spectrum-X Ethernet Photonics基于新一代Spectrum-6交换芯片构建,单颗芯片交换容量达102.4Tb/s,是上一代Spectrum-4的两倍。英伟达披露的技术细节显示,此次量产的旗舰型号SN6800交换机可以配置为512个800Gb/s端口,或2048个200Gb/s端口,实现总计409.6Tb/s的交换带宽;小一档的SN6810在2U液冷机箱里集成128个800Gb/s端口,总容量102.4Tb/s。

根据英伟达官方给出的核心性能数据,作为采用CPO技术的交换机产品,Spectrum-X Ethernet Photonics相比传统可插拔方案,激光器数量减少75%,功耗降低 80%,平均故障间隔时间提升至原来的10倍。

首批客户名单已确定,包括CoreWeave、Lambda Labs、甲骨文(Oracle)等AI算力基础设施重度玩家,微软Azure、Meta及Nebius等云服务商也确认会采用。

此外,英伟达还透露了该交换机系统的合作伙伴:台积电(负责硅光芯片制造)、矽品(负责芯片级封装与测试)、Lumentum(负责激光芯片制造)及鸿海(负责交换机系统组装),其中最瞩目的是天孚通信(300394.SZ),负责激光器模块子组件。

记者注意到,天孚通信上周(8月17日—21日)股价表现如下:8月17日强势大涨,资金大举进场;财报披露后,18日冲高、19日资金集中兑现,随后两个交易日窄幅震荡消化情绪,周内震幅较大,每股股价在260—295元区间剧烈波动。2026年半年报显示,该公司上半年营收28.28亿元,同比增长15.15%;归母净利润12.04亿元,同比增长33.92%。

就在英伟达官宣量产采用CPO技术的交换机产品之前几天,两大光通信大厂Lumentum和Coherent也在业绩会上介绍了CPO推进进度,打破了市场此前流传“CPO项目延期”传闻。

Coherent表示,rack-to-rack的Scale-Out CPO今年下半年开始贡献营收,Scale‑Up(纵向扩展)CPO收入预计2027年下半年开始释放。Lumentum表示,拿到行业首笔外置激光源(External Laser Source,ELS)模块正式订单,2027年下半年交付,Scale‑Up大规模部署落在2028年。

而行业预计最早2027年,云端AI数据中心对CPO的采用速度将迎来提升;IDC预计大规模商用将于2027至2028年逐步展开。

国内厂商可从高速可插拔模块向外置光源等升级

之所以会出现“CPO项目延期”的消息,很大一部分原因在于制造良率不高。

“CPO目前还没有完全铺开的原因是整个产业链还在解决良率的问题,因为CPO最核心的就是CPO的光引擎不是那么容易能被解耦的,因为它已经很复杂。”曦智科技创始人兼CEO沈亦晨在一场技术分享会上表示,任何一个通道坏掉都可能会直接影响到主芯片(比如GPU、存储芯片)的使用。

他还表示,如果2028年CPO会起量,那么今年就要有一个看起来相对比较成熟的方案。“在光互连方案上,我觉得全世界的路径已一致了,就是从光模块转到NPO,从NPO最终到CPO,这个跑道已经很明确了,没有什么模糊的地方。最后拼的是谁跑得更快,谁能更快地把产品做得更好。”沈亦晨说。

沈亦晨最后指出:“整个光互连,尤其是计算光互连整体行业的发展,其实不仅仅是一家光芯片设计公司的事,它需要整个产业链从上到下的深度协同。”

Omdia人工智能首席分析师苏廉节也认为,国内光通信产业要弯道超车,就要与国内智算产业链紧密配合,积极研发和参与下一代新技术的定制。

需要指出的是,一些报道会认为,CPO会替代可插拔光模块,但事实上CPO不是让“光模块死”,而是要把光模块里“可插拔”这个形态取消掉,毕竟CPO还是要光和光纤的,只是光引擎的位置从交换机面板上,搬到了交换芯片旁边。

那么,面对CPO的量产,作为光模块大国,国内厂商在可插拔光模块时代积累的产能与成本优势,在CPO时代是否会被削弱?国内光通信产业的价值重心会向哪些环节转移?

对此,高乐耘表示:“CPO更适合超大规模AI集群内部、极高带宽密度及功耗受限的交换层;可插拔模块则在可维护性、网络升级、跨设备连接和多供应商兼容方面更具优势。因此,市场不会由单一路线主导。国内模块厂商可从高速可插拔模块进一步向XPO、外置光源及高端封装测试等环节升级。”

高乐耘还表示,CPO采用外置或集中式光源后,对激光器的功率、稳定性、寿命、温控、冗余设计及高可靠封装要求更高,“若国内厂商能在此环节形成突破,其战略价值将高于传统光模块组装。”

“我觉得可插拔的市场应该还会继续,中国厂商还是会继续保持优势,只是要慢慢转型到光电一体。”苏廉节也这样指出。

比如,天孚通信是英伟达官宣名单里唯一一家中国大陆上市公司,它不仅做激光器模块子组件,同时已量产1.6T光引擎,正在配合开发CPO所需的FAU和ELS产品。在CPO方案里,无源器件和光引擎子组件的用量比可插拔时代更大。

所以,有观点认为,不是因为天孚通信“沾了英伟达的光”,而是它的产品正好卡在CPO增值最大的环节上。

(编辑:吴清 审核:李正豪 校对:陈丽)