2026光电共封装（CPO）技术发展机遇、海外巨头技术演进及产业链分析报告

内容目录 1.光电融合革命：CPO技术如何重塑下一代算力基础设施...........................62. CPO核心优势：光电融合驱动的架构革新.......................................72.1.高密度集成：突破物理空间限制，提升单位面积算力.......................72.2.高能效表现：重构光电转换路径，大幅降低系统功耗.......................82.2.1.架构重构实现能效跃升............................................82.2.2.规模部署带来显著节能收益.......................................112.3.高性能突破：解决信号完整性瓶颈，支撑高速率与低时延性能..............112.4.架构简化：降低系统复杂性和总拥有成本................................123. CPO的核心挑战：架构变革下的四大难题......................................123.1.灵活性缺失与生态锁定................................................143.2.异质集成热管理难问题................................................153.3.测试困境与良率瓶颈..................................................153.4.技术迭代周期错配....................................................164.海外巨头技术演进全面提速，CPO产业节奏有望较27年预期提前.................164.1.英伟达：Scale-out产品率先落地，技术升级指向带宽密度与深度封装.......164.2.博通：先发卡位并主动拥抱技术迭代，关键架构升级推动平台迈向高带宽规模化部署.....................................................................194.3.英特尔：四阶段分步推进，从封装级电互联过渡至3D光子集成.............215. CPO产业链：AI驱动下的紧耦合生态与垂直整合趋势............................225.1. ASIC：系统性能的决策核心............................................235.2.光引擎：光电转换的集成枢纽..........................................245.2.1.调制器：技术路线三足鼎立，厂商因地制宜.........................265.2.1.1.马赫-曾德尔调制器（MZM）：技术成熟的高性能路径............265.2.1.2.微环调制器（MRM）：高密度集成的代表，受产业龙头青睐.......275.2.1.3.电吸收调制器（EAM）：在热稳定性与集成度间寻求平衡.........275.2.2.光引擎技术演进路线：围绕“系统集成优化”与“多维带宽扩容”展开突破......................................................................285.3.光路系统：信号生成与精准传输的生命线................................285.3.1.内置/外置光源：ELS破解热管理与可靠性瓶颈成为主流方案..........285.3.2.光纤阵列单元（FAU）：高精度设计需求带来高价值量与高壁垒.........295.3.3.高密度无源器件：随端口密度与CPO渗透率的同步放大打开增量区间...315.4. CPO产业化落地驱动产业链价值重构，核心组件与先进封装成受益焦节点.....325.4.1.受益环节：CPO核心组件、先进封装引领价值增长...................325.4.2.承压环节：传统模块与分立元件或面临结构性替代...................326.关注CPO相关投资机会......................................................336.1.源杰科技............................................................336.2.仕佳光子............................................................336.3.长光华芯............................................................346.4.致尚科技............................................................346.5.炬光科技............................................................34 图表目录 图1.未来全球通信趋势........................................................6 PJ/bit........................................................................6图3.光模块方案趋势演进......................................................7图4.光模块方案趋势演进与优势对比............................................7图5.可插拔式光模块手持图（144.75*82*13.6mm）................................8图6. CPO模组与硬币大小对比(7.8*16*8mm)......................................8图7.不同光模块性能对比......................................................8图8. Nvidia Spectrum-X Photonics与传统可插拔光模块功耗对比图（CPO省去了DSP功耗大幅降低）..................................................................9图9.相比于可插拔光模块CPO省去了长距离电传输................................9图10. Intel硅光集成CPO功耗迭代............................................10图11. SerDes功耗与通道信号损失强相关........................................10图12.博通的测试中CPO相比于可插拔光模块功耗节省65%.........................10图13.传统EML方案可插拔光模块与CPO连接损耗对比............................11图14. Marvell CPO交换机展示方案.............................................12图15.带有可插拔式光模块的交换机方案........................................12图16. CPO将逐渐从Scale-out开始向内渗透最终成为主流.........................13图17. Nvidia机架Scale-up带宽未来将远超Scale-out带宽.......................14图18. 2020年中国交换芯片市场份额集中在三大厂................................15图19.晶圆代工厂（如台积电）参与CPO方案....................................15图20.温度对CPO性能影响剧烈................................................15图21.光模块迭代趋势........................................................16图22.过去15年AI训练算力需求..............................................16图23. Nvidia三代CPO交换机性能参数.........................................17图24. Nvidia Quantum-X每颗ASIC周围配置6个可拆卸光学子组件.................18图25. Nvidia Spectrum-X Switch构造图........................................18图26.博通三代CPO交换机性能参数............................................19图27.博通Humboldt交换机...................................................20图28.博通Bailly交换机.....................................................20图29. Intel CPO发展路径图..................................................22图30. CPO产业链生态.........................................................22图31. CPO产业链梳理.........................................................23图32.博通交换机芯片迭代路径（每2年实现交换容量翻倍）......................24图33.思科斥资10亿美元研发Silicon One系列，同一架构支持11种需求场景......24图34.光引擎结构中将EIC与PIC共同封装......................................24图35.主流厂商的VCSEL CPO方案对比..........................................25图36.使用硅光集成技术的100-Gbps光模块样例.................................26图37.硅光集成使得1.6T可插拔式光模块所需要的8个高速激光器降低至2个更便宜的CW激光器....................................................................26图38. MZM调制器.............................................................26图39. MRM调制器.............................................................27图40. EAM调制器.............................................................2