CPO商业化节奏探讨及结构件拆解
CPO商业化节奏探讨
- CPO技术优势： 通过将光引擎与交换机ASIC或计算处理器集成，CPO技术能够显著降低功耗，提高数据传输性能，并降低网络成本。与传统可插拔光模块相比，CPO具有更高的带宽密度、更低的传输延迟和更低的功耗，并支持跨机架扩展。
- CPO技术劣势： CPO技术目前面临散热问题、可维护性和灵活性较差的挑战，初期研发、封装及供应链成本高，光引擎集成度高，故障影响范围大，维护操作复杂。
- CPO技术路径： 目前市场主要聚焦CPO的商业化节奏，主要讨论的技术路径包括LPO、XPO、NPO、CPC和MicroLEDCPO等方案。LPO通过移除DSP芯片降低功耗，但传输距离受限；XPO具有大带宽、原生液冷、4倍面板密度等优势；NPO具有光引擎可插拔、适配PCB板工作等优势；CPC和MicroLEDCPO则是CPO的替代方案。
- CPO应用场景： CPO技术将率先在AI集群Scale-up网络大规模落地，核心逻辑在于物理瓶颈与商业模式的契合。Scale-out侧用CPO替代传统可插拔光模块方案对成本和功耗影响很小，而Scale-up侧则能满足极高带宽的内存互联要求。
- CPO制造难点： CPO工艺难度较高，器件如大功率CW光源、保偏光纤、PIC等，环节如PIC和EIC的3D封装、光纤耦合等，导致产品整体良率较低。此外，CPO的产业链高度碎片化，行业标准仍在博弈与演进中，上下游配套设施薄弱，制约了CPO技术的全面爆发。
CPO结构件拆解及核心制造环节
- 英伟达QuantumX800-Q3450IBCPO交换机： 该交换机配备4颗Quantum-X800ASIC芯片、72个1.6T光引擎、18个ELS模组、1152根光纤，对应144个MPO和交换机端口数。
- 核心制造环节： 微环调制器、PIC和EIC封装、OE和ASIC芯片封装、光纤耦合等。
- 微环调制器： 硅光模块中的电光调制属于外调制，即激光器的注入电流恒定，激光器输出连续光，电光调制器是改变光信号强度。
- PIC和EIC封装： 硅光引擎有2D、2.5D、3D三种封装方式，其中3D封装是目前研究的热点和趋势。
- OE和ASIC芯片封装： OE封装需要占用大量封装面积，给良率带来了挑战。
- 光纤耦合： CPO系统中，光纤耦合精度要求高、难度大，需要在狭窄且存在热效应的交换机机箱内部进行。
投资建议
- 行业层面： CPO在英伟达、博通等行业龙头等推动下加速商用，同时业界进行LPO、NPO、XPO等多种技术路线的创新。CPO在Scaleout的商用突破0到1，渗透率有望逐步提升；在Scaleup的商用节奏受供给端影响更大，推进效率及推进需求的迫切性更高。CPO现在处于产业加速初期，未来三年是CPO行业渗透率快速提升、供应链格局和产业链价值分工逐步构建的核心观察窗口期。
- 个股层面： 建议关注天孚通信、罗博特科、致尚科技、炬光科技、中际旭创、新易盛、环旭电子等。
风险提示
- AI发展不及预期
- 光模块需求不及预期
- 原材料供应风险
- 国际政治摩擦风险
- 技术发展不及预期
