「‘銅’牛夫人」不走，CPO：真機會or鏡中花？

在上篇文章中，我們對CPO的概念及產業鏈的基本概況已經有了一個基本的認知。那麼當前產業最新進度如何？哪些公司在參與，投資機會又在哪里？本篇文章將對以上問題一一拆解。

一、科技巨頭們都在佈局什麼？

1、對於AI數據中心高速互聯技術，簡單來説可以分為三大陣營：

（1）以英偉達和博通為首，押注CPO路線，當然，具體而言他們正在做的事情存在差異：

英偉達做的是垂直整合，想要構建的是全棧壁壘，其推出的CPO交換機，深度集成在整套算力生態當中，根本上還是爲了強化整套生態系統的競爭力，在谷歌等CSP廠商全面自研的趨勢下，使自己的算力芯片及算力系統維持長久的生命力。

而博通更傾向於提供標準化的CPO芯片和設計方案，強調標準化和通用性，角色傾向於生態構建，一方面助力CPO技術的量產和市場的擴大，與此同時延伸自己的能力邊界，獲取更高比例的產業鏈價值；另一方面當好自己的供應商，並強化自己作為供應商的競爭力。

（2）以Google為首的CSP廠，基於降本目的，部分環節通過OCS替代傳統光電交換。不過，雖然目前OCS明顯進度快於CPO，已經開始量產應用，但它只能在部分場景得到應用，能夠一定程度上弱化英偉達的市場地位，但卻不能完全取代CPO在更廣泛場景上的應用。

（3）部分中國大廠（阿里、華為等），面對製造壁壘和生態壁壘，選擇將NPO這種折中方案作為當前階段的重點突破方向。NPO雖然顯然不是終極方案，但可能在很長一段時間內成為中國數據中心的重要方案，一定程度上影響英偉達等美系廠商的市場地位。

到這里已經能夠看出來，CPO不僅僅是某項獨立的產品，它是數據中心整體解決方案的一部分，且越來越深度嵌入到整體架構當中。所以，如果CPO要實現產業化，一方面必須要有巨頭進行引領，一方面需要建立完整的體系或生態。 

2、產業當中的進度如何？

（1）目前最積極推動CPO的當屬英偉達和博通，首先看下英偉達的佈局：

英偉達至今為止已經推出多款Quantum系列和Spectrum系列的CPO交換機，並在GTC 2026宣佈Spectrum-X CPO交換機將進入全量產階段且納入Rubin平臺，同時明確下一代Feynman平臺將支持「銅纜與CPO兩種擴展方式」。

圖：英偉達數據中心架構和時間線

資料來源：英偉達，Dolphin Research

（2）博通在CPO中是非常激進的，目前已經推出第三代CPO交換機產品Davisson，總帶寬可達到102.4T，包含有16個6.4T光引擎（英偉達最高應用3.2T光引擎）。此前博通曾將第二代CPO產品小批量發貨給騰訊做驗證。

由此可見，博通與英偉達在CPO領域已經是直接競爭。

可以看到，CPO已經進入量產前夜，隨着英偉達CPO交換機量產，26年將是CPO從概念到產業化的開始之年。

當然，無論英偉達和博通如何推動，CPO的需求本質上還是由數據中心高帶寬需求催化，所以往下游看，CPO產業化進度還是受數據中心資本開支節奏的影響。

二、市場空間怎麼計算？

先來看此前一些機構預測：

（1）Light Counting預測CPO端口出貨量將從2023年的5萬增長到2027年的900萬，對應7萬台交換機，2029年1.6T CPO端口出貨量將超2400萬個。

（2）Yole預測全球Datacom CPO市場規模將從2024年的6700萬美元增至2030年的80億美元，年複合增長率121%，其中Scale-up是主力。

這一方面反映了此前產業對CPO的樂觀趨勢，且對於未來市場空間的預測，現階段來看已經算是相對保守了；但另一方面，從時間進度上講，量產節奏並沒有達到此前預期，目前CPO並沒有進入量產階段，主要面臨的障礙，我們在上篇文章説過確實有，並不是不可逾越的障礙；且不管怎麼説，當前英偉達已經將CPO提到了量產軌道。

這里我們也來拍一個市場空間，這里基於市場對英偉達機櫃出貨量的預測，在此基礎上，折算到單機櫃所用到的光引擎及相關器件的用量，並考慮CPO的滲透率。

考慮到封裝和組裝良率問題，對於2027年的估計仍相對保守，2028年之后纔會規模上量。26-27年主要還是光銅共存階段，當組網逐步拉高到576顆GPU的時候，會確定性需要跨櫃的scale up互聯。而櫃內的scale-up可能始終會是光銅共存，CPO在櫃內只能做部分替代。

從估算結果上來看，大致有以下幾個核心點： 

1. 光互聯的投資不同於這兩輪爆發力十足的算力和存力。它的特徵省時（低延時）、省電（低功耗）、省錢（低成本）、省空間（高密度）其實是集成的結果。

真實驅動路線變遷的是，當算力和存力足夠高的時候，數據傳輸作為信息高速公路不能掉鏈子，電信號在傳輸過程中拉高頻率后，信號損耗指數級增長。CPO的核心優點是讓極高的高頻信號無損的傳出去，而所謂的四省只是這個方案下的結果。

2. 而且，路線上，本身存在低成本、低功耗和成熟的配套產業鏈。在運力升級過程中，新技術沒有成熟之前，是可以使用原本的技術方案的，中間會有很長一段時間的共存期，體現出來的是CPO的賽道投資不像存力和算力那樣巨大的爆發力，而且本身是路線替代，產業鏈玩家價值要重新分配，路線推進的快慢，老玩家和新玩家的價值分配會被市場反覆爭議、討論。

3. 也就是説，CPO有確定性的終極路線，但迭代是漸進的。黃仁勛說了Marvell是下一個萬億公司，但存力本身路徑迭代的漸進過程，意味着他的這個判斷真正確實的時間限制。是26年、27年還是30年，是要取決於路線的迭代速度的。

在此基礎上，我們具體來看一下涉及到的投資標的——

三、產業鏈環節和標的梳理

1、首先看CPO的定義者和推動者：

（1）英偉達

上文我們已經談到，英偉達推出自己的CPO交換機，並嘗試構建整套系統生態。

與此同時，英偉達通過投資的方式直接參與關鍵供應鏈：向Lumentum和Coherent各投資20億美元，以鎖定上游激光器等關鍵部件產能；同時投資Ayar Labs（提供CPO互連方案，產品包括SuperNova外置光源芯片，TeraPHY光學I/O芯粒等）；另外英偉達也投資了Marvell。

（2）博通

上文談到，博通同樣積極推出基於自研交換芯片Tomahauk 6的CPO交換機，同時通過積極參與制定開發標準（OCI聯盟）等方式推動CPO產業化。

（3）Marvell

博通的主要競爭者Marvell也在深度參與，並獲得英偉達20億美元注資。公司將CPO技術視為未來重要的競爭點，推出自研CPO架構和交換機平臺，並推出自研的3D SiPho引擎，同樣也試圖擔任生態構建者的角色。另外Marvell還收購Celestial AI，Celestial AI主攻光互連方案。

（4）思科

思科整體對CPO的態度偏謹慎，但具備硅光設計能力，目前也在與供應商合作合作研發1.6T/3.2T CPO光引擎，當前處在技術驗證階段。

這里我們可以看到，無論是英偉達，還是交換機芯片巨頭，CPO都並不是獨立的業務模塊，它既是產業向上破除瓶頸的一個潛在障礙（如果CPO技術無法量產，可能影響整個數據中心資本開支節奏），也是上述公司業務成長的可能障礙；但同時，CPO可以反哺主業競爭力，因此也是上述公司攫取更多產業鏈價值，或者獲取更多市場份額的工具。

所以，對於上述公司，我們認為應重點關注以下幾點：

（1）需密切跟蹤它們的CPO產品進展，因為這是主業超預期或者不達預期的重要影響因素；

（2）至於CPO本身給公司業務所帶來的潛在彈性，博通和Marvell等當然大於英偉達，畢竟CPO單環節價值量相對於英偉達還是太小；

（3）基於上述幾家公司CPO的進展，以及上游合作供應商的進展及其合作關係，去尋找上游投資機會。

2、再來看有能力將CPO技術落地的：

（1）臺積電

CPO離不開臺積電領先的晶圓製造和先進封裝技術，是堅實底座也是核心卡點。

除CoWoS先進封裝技術以外，臺積電在硅光技術上也積累了充分基礎，推出的COUPE平臺（緊湊型通用光子引擎），COUPE平臺核心使用SoIC等3D封裝技術，能夠將PIC光子集成電路和EIC電子集成電路進行高密度堆疊，是CPO能夠成熟量產的關鍵。目前英偉達、博通等都在積極導入這項技術。

圖：臺積電Coupe工藝展示

資料來源：臺積電，Dolphin Research

（2）英特爾

英特爾是最早一批佈局硅光技術的，雖然不能説起了個大早趕了個晚集，但在進展上的確相對不快。且考慮到英偉達與臺積電的深度綁定，尤其是CPO需要將前端晶圓製造與后端先進封裝生產環節深度集成，一體化生產壁壘下，英特爾似乎很難突破，再加上在交換機ASIC芯片領域，英特爾競爭力也相對有限，所以目前資本市場對其CPO業務預期相對不高。

但不管怎麼説，英特爾在硅光技術上積累了一定基礎，且具備全棧能力，早前就已推出自己的CPO原型機，所以未來不排除有希望在行業內佔有一席之地。

（3）日月光

日月光是全球最大的封測廠，在先進封裝領域也有良好積累，推出的VIPack先進封裝平臺（整合FOCoS、FOCoS-Bridge等2.5D/3D集成技術）有望作為臺積電外溢方案，臺積電本來就已經將CoWoS生產的大部分「oS」部分外包給日月光，因此有望支持CPO封裝生產。日月光規劃2026年實現CPO量產。

（4）Amkor Technology

Amkor在先進封裝領域也具備一定積累，在系統級封裝和高密度扇出型封裝（2.5D）等領域也都有深厚技術積累和成熟量產經驗，也承接了一部分英偉達的外溢訂單，雖然佈局相對滯后，但也已經把CPO列為重點佈局方向。

CPO市場原本預期是26年量產，但目前臺積電的光電3D共封良率才50-60%。而下游日月光等封測長負責的組裝，涉及把集成好的模塊裝到最終的載板上，進行光纖耦合、散熱等后續工序，核心難點在於光纖與光引擎的對準與連接，由於對準精度是微米甚至納米級，這部分目前的良率僅僅20-50%。

目前臺積電已經計劃到2027年一季度把光子芯片（PIC）產能提升到10kwpm（wafer per month）產能，即使這樣2027年應該也只有

總結來看，對於臺積電來説，與英偉達類似，CPO可很難定義為是公司的某項獨立業務，那麼對於臺積電來説，CPO本身能夠為公司提供的彈性相對有限，但可以進一步強化臺積電從晶圓製造到先進封裝的護城河。但對日月光、AMKOR來説，如果能夠承接一部分CPO后端工序，那麼我們認為能夠提供一定彈性。

3、再往上游看器件環節：

CPO不僅包括光引擎，還涉及到上文提到的激光器和各類光纖組件，一旦CPO需求爆發，如上文所述，這些器件需求也將迎來爆發。

a. 光器件（激光器）：

（1）Lumentum

Lumentum是光通信領域的領先企業，而CPO目前可以説是光通信器件領域的必爭之地，Lumentum在產品、產能都做了領先佈局：

一方面，公司擁有全球最大的InP磷化銦晶圓製造產能，可用於激光器製造，能夠提供ELS外部激光源產品。

另外，在OCS領域Lumentum也能夠提供相關產品，與Google深度合作，目前已經獲得客户訂單。並且除激光器外，Lumentum也能提供FAU等產品。

（2）Coherent

同樣作為光通信龍頭的Coherent，在CPO領域也進行了充分佈局，一方面同樣能夠提供外置ELS激光源（有全球首個6英寸InP晶圓量產線），並能提供更為先進的異構集成方案，可以將InP器件直接集成在硅襯底上。另外除激光器外，Coherent能夠提供CPO方案設計，並能提供PMF、FAU等產品，且同樣能夠提供OCS產品，但技術路線與Lumentum不同。

（3）Applied Optoelectronics

Applied Optoelectronics同樣可提供激光器（CW激光器），並且從芯片設計到製造、封測全流程都能實現自研自產，並已經獲得頭部客户訂單，但在行業內還是個入門者，收入還未充分兑現。

這里對Lumentum、Coherent、AAOI做個比較：

（1）Lumentum與Coherent與諸多相似之處，兩者在EML技術路線的InP激光器芯片領域都有深厚的技術和產能積累，當然也都能提供CW激光器，並且都獲得了英偉達注資，與英偉達形成了深度綁定。

（2）Lumentum更加專注於光通信領域，彈性相對更大，26年規劃產能擴充50%；同時，除CPO外，Lumentum在OCS交換機領域全球領先，是Google的核心供應商，如果看好Google的OCS路線，Lumentum也是重要標的。

（3）Coherent更加地一體化和綜合化，從材料、器件到系統均能自研自產，且業務領域不僅限於光通信，由於在VSCEL和SiPho方面的技術積累，在CPO方案設計方面也有機會參與，另外公司還有半導體及工業領域（也是其傳統主業）產品佈局等。

（4）AAOI傳統主業是有線電視寬帶設備，但通過與微軟等大客户綁定快速進入光通信行業，作為后進入者，從業務競爭力和客户佈局角度看都處於相對劣勢，但作為潛力選手，業務彈性相對也較大。

（5）但與此同時，基於英偉達對Lumentum和Coherent的注資以及公司給予的樂觀預期等，市場對它們的潛在空間和彈性有了相對充分的反應，整體估值相對較高。

4. 光纖組件：

（4）康寧

康寧是全球材料巨頭，能夠提供從光纖光纜到連接硬件的一整套解決方案，在CPO領域能夠提供FAU、MPO等產品。

（5）安費諾

安費諾是全球電子領域連接器件領域的龍頭，在CPO領域能夠提供MPO、Fiber Shuffle等產品。整體來看康寧更側重於光纖傳輸環節，安費諾則側重連接環節。

（6）TE Connectivity

TE Connectivity同樣是連接器件龍頭，在CPO領域也能夠提供MPO、Fiber Shuffle等產品。

但這里有一個風險點：目前英偉達在Scale-up環節仍然採用銅互連方案，此領域是安費諾和TE Connectivity的主戰場，但若未來Scale-up環節的互連方案也切換到CPO，那麼將會利空安費諾和TE Connectivity的主業市場空間。

整體來看，在光纖器件領域，優勢企業仍然以傳統巨頭為主，從成長性角度可能弱於前述激光器板塊。

4、設備：重點關注增量環節和瓶頸環節

這里簡單區分一下工藝環節，CPO大體上可以分為前道工藝和后道工藝：

（1）前道（Fab）：EIC Wafer 製造、PIC Wafer製造（硅光集成）、激光器製造、晶圓級測試；

（2）后道：切割和貼片、鍵合、光纖陣列耦合、系統級測試。

與傳統電芯片的生產環節相比較，這里最主要難點在於耦合和測試兩個環節。

（1）光引擎、激光器和光纖要進行耦合，需要耦合設備：

全球參與者當中，ficonTEC（被中國企業羅博特科收購，羅博特科計劃在香港上市）能提供有源/無源耦合設備，目前是全球少數能提供無源耦合設備的企業，無源耦合封裝效率高且成本低，有可能是CPO未來更為傾向的方案，但目前量產仍以有源方案為主。

除此之外還有以下公司：AIXEMTEC能提供有源耦合設備；Vanguard能提供有源耦合設備，並在推動3D打印光波導這種無源耦合路線；MRSI Systems正在推動半導體視覺對準的無源耦合路線；All Ring（萬潤科技，臺灣上市）也在推動半導體視覺對準的無源耦合路線；獵奇智能已經能夠量產無源耦合設備，目前主要供給中國市場。

后續可關注羅博特科港股上市節奏。

（2）測試設備：由於CPO集成電子集成電路和光子集成電路，要求能在晶圓級和模塊級分別對電性能、光性能以及系統整體進行測試，因此對自動化測試設備提出更高要求。

Teradyne（紐交所上市）和Advantest均能提供ATE自動化測試設備，由於測試設備由於並不是新增環節，所以從成長性角度可能不如上述耦合設備環節。

本文來自微信公眾號 「海豚投研」（ID：haituntouyan），作者：海豚君，36氪經授權發佈。