共封装光学（CPO）与光模块

共封装光学（Co-Packaged Optics，CPO）是将光学引擎与交换芯片或计算芯片集成在同一封装内的先进光互连技术，通过将电信号传输路径从传统可插拔方案的15–30厘米缩短至毫米级，实现约3.2 pJ/bit的能效——相比铜互连的约10 pJ/bit降低约80%[^c3]。2026年被确立为CPO商用元年：英伟达高级副总裁Gilad Shainer在LightCounting CPO/NPO虚拟会议上确认，CPO已进入规模架构的量产阶段，终端产品将于2026年内上市[^c1]。台积电COUPE硅光平台于2026年全面量产，被视为CPO从0到1落地商用的里程碑[^c16]。英伟达Spectrum-X以太网硅光技术——全球首款基于CPO、支持200Gb/s SerDes的交换机——亦于2026年6月宣布全面量产[^c15]，与使用传统收发器的网络相比能效提升5倍、AI运行时间提升5倍、部署时间加快1.3倍[^c20]。Yole Group预测全球CPO光学引擎收入在2026至2031年间将以约228%的年复合增长率增长，到2031年市场规模将达1120亿美元[^c2]。TrendForce则对CPO/NPO合并市场给出了更激进的预测——从2025年约1亿美元跃升至2030年390亿美元以上[^c10]。

在可插拔光模块领域，AI算力需求驱动了史上最猛烈的增长周期。2025年全球光收发器及相关产品销售额达238亿美元（同比增长55%），2026年预计再增60–65%。1.6T光模块正经历光通信历史上最极端的供需错配：2026年全球需求约2000万只，2027年飙升至8500万只，年度增幅高达325%[^c17]；而2027年实际出货产能上限仅约6000万只，硬性缺口超过2500万只[^c18]。中际旭创2026年第一季度营收194.96亿元（同比增长192%），净利润57.35亿元（同比增长262%），1.6T光模块全球市占率超50%[^c6]。英伟达2026年光模块采购量已上调至2000万只，订单排产至2027年[^c11]，其中1.6T采购中中际旭创份额高达80%。英伟达创始人黄仁勋在GTC 2026上明确表示，未来5–7年可插拔光模块仍将主导Scale-Out市场，CPO是行业在铜缆和可插拔都达到物理和成本极限后采用的终极选项[^c5]。

CPO的产业化正在多个维度加速推进。近封装光学（NPO）作为过渡方案同步发力——NPO将光引擎布置在交换芯片周边，光电气距离控制在5厘米以内，在2026–2027年领先采用[^c8]。在2026年的供需格局中，市场热议的CPO超八成实为NPO过渡方案，未来两年NPO加高速光模块仍是行业主流。曦智科技在WAIC 2026上展示了与盛科通信联合推出的51.2T CPO方案，整机功耗比全可插拔产品降低30%，光互连功耗节省60%，核心器件全部国产自主[^c9]。康宁推出GlassBridge玻璃基光互连组件，标志着CPO内部光耦合方案从概念走向工程化。Micro LED CPO以"宽而慢"并行架构实现功耗仅为铜缆5%，但面临巨量转移良率（99.9% vs 要求的99.999%）和亚微米光学耦合精度等瓶颈，预计2028年进入规模化量产。2026年，随着ams OSRAM、Marvell、Kopin等海外厂商入局以及富采-友达-鼎元等中国台湾联盟的成型，Micro LED CPO全球供应链联盟加速成形，TrendForce预计该市场产值将于2030年达到8.48亿美元[^c26]。在供应链环节，CPO检测因PIC与EIC截面面积相差近800倍而需纳米级精准对位，缺乏统一标准且依赖人工操作，成为量产的关键瓶颈[^c7]。磷化铟（InP）激光器产能缺口超过70%，CW激光器扩产周期长达16–18个月，构成CPO产业链当前最大的供给约束。

2026年下半年，英伟达Vera Rubin服务器的全面投产成为CPO技术发展的分水岭，其共封装光学交换机的集成较上一代Blackwell平台实现了巨大的技术飞跃[^c22]。英伟达Spectrum-6交换机在单芯片与多芯片配置中集成200 Gb/s共封装光学，彻底取代可插拔收发器[^c23]。Coherent在OFC 2026将CPO可服务市场上调至150亿美元、光路交换市场翻倍至40亿美元并新增20亿美元热管理材料市场，合计增长机会超过230亿美元[^c21]。国金证券将本轮AI光通信的演进概括为"模块形态、光芯片供给、无源耦合"三重迭代[^c24]，CPO产业进展较此前预期加速，英伟达宣布CoreWeave、Lambda和TACC等合作伙伴将在2026年上半年部署IB CPO系统，以太网CPO产品计划于2026年下半年开始出货[^c25]。

2026年年中，全球光芯片产业链掀起集体扩产竞赛以应对AI数据中心的光互连需求。中国自2025年2月起将铟纳入出口管制清单，导致全球光通信核心材料受限超过一年[^c19]，磷化铟衬底供应紧张加剧。Coherent获美国《芯片与科学法案》最高5000万美元直接资金，扩建德州Sherman的6英寸磷化铟产线[^c12]；日本JX Advanced Metals计划未来四年最高投资1200亿日元，将InP衬底产能提升至原来的7–10倍[^c13]；诺基亚将美国宾州光子芯片测试与封装产能扩至10倍，IQE与Tower达成多年InP外延片供应协议。台积电则计划到2028年将PIC产能扩大30倍，达到每月至少2.5万片晶圆[^c14]，硅光晶圆代工大战全面展开。