通信行业动态报告：XPO融合液冷和CPC技术，直通3.2T时代

XPO融合液冷和CPC技术，直通3.2T时代 glmszqdatemark2026年05月31日 推荐 维持评级 XPO是保留可插拔特性的前提下针对空间、散热、功耗问题的优秀解决方案。AI训练和高性能计算推动网络带宽与能效需求急剧上升，传统可插拔光模块在功耗、散热和前面板带宽密度上逐渐成为瓶颈；而共封装光学（CPO）虽性能更优，但在现场可维护性与良率上存在显著挑战。Arista联合超40家行业伙伴发布XPO（eXtra-dense Pluggable Optics）白皮书，提出了一种面向下一代AI数据中心的全新可插拔光模块标准，旨在通过超高密度、内置液冷设计等创新，化解散热和密度难题，标志着AI数据中心光互联正式进入“超高密度可插拔”新阶段。 XPO方案重构机械结构+引入液冷系统，实现全方位技术突破。机械结构上，采用紧凑型“腹对腹”设计与双桨式电路板，摒弃传统单PCB布局，配合1:11的机械弹射器解决插拔受力问题。散热方面，摒弃依赖热界面材料的设计，将原生液态冷板直接集成于模块内部，轻松支持超400W高功率散热，使组件温度比风冷同类产品低20°C至25°C。电气架构上，创新采用50V高压直流输入，显著降低电流额定值与连接器物理尺寸；同时通过清洁线性通道与专用电源/控制连接器隔离，确保了12.8Tbps（规划至25.6Tbps）的高速传输信号完整性。 分析师张宁执业证书：S0590523120003邮箱：zhangnyj@glms.com.cn分析师朱正卿 执业证书：S0590526040004邮箱：zhuzhengqing@glms.com.cn 相比现行OSFP标准，XPO在带宽密度与系统级效益上具备4倍显著优势。要实现204.8Tbps的总交换吞吐量，XPO系统仅需占用机架空间的四分之一，密度提升幅度达4倍。在液冷机架系统应用中，基于OSFP的机架最大功率消耗约为32kW，无法完全利用冷却设施；而基于XPO的机架运行功率约为128kW，能充分发挥液冷基础设施的效益，降低单位算力的相对成本。在超大规模部署中（如12.8万个XPU集群），XPO可大幅减少交换机机架数量，节约约75%的占地面积，降低层级数量及往返延迟，改变了数据中心设计的整体经济性。 XPO兼容性强，有望大幅延长可插拔光模块的生命周期，预计于2027年实现量产。XPO MSA联盟将制定新型液冷式可插拔封装规格，联盟创始成员包括Arista、Lightmatter、中际旭创、新易盛、华工科技、联特科技核心大厂。在OFC2026大会上，中际旭创（TeraHop）、新易盛、华工正源、联特科技等头部企业均展出了12.8TXPO液冷可插拔模块产品（支持全系列光标准及LPO等接口），验证了下一代高密度互联技术的可行性，彰显了国内厂商从核心制造向全球规则制定者升级的实力。 相关研究 1．通信行业周报20260530：MRC协议重塑大规模AI互联-2026/05/302．通信行业周报20260524：英伟达业绩超市场预期，持续看好AI景气周期-2026/05/243．通信行业周报：关注光通信新技术的边际变化，以及液冷环节-2026/05/174．通信行业周报20260510：康宁将在美国扩建三座工厂，10倍提高光连接产能-2026/05/105．通信行业2025年年报及2026年一季报总结：行业景气向上千帆竞发，业绩向好各赛道百舸争流-2026/05/10 投资建议：AI算力向1.6T/3.2T及更高速率升级，传统风冷光模块面临严重的密度与散热功耗瓶颈。XPO光互联凭借超高密度、原生液冷兼容、高压供电以及保留可插拔运维优势的特性，完美契合新一代AI数据中心的核心诉求，长期有望成为1.6T/3.2T时代的主流光互联路径之一。投资聚焦深度参与XPO联盟且率先具备量产演示能力的光互联龙头。重点关注光模块/器件厂商：中际旭创、新易盛、华工科技、联特科技等。 风险提示：技术研发与量产落地风险、产业链协同与生态兼容风险、AI发展不及预期风险等。 目录 1 XPO——保留可插拔特性的前提下针对空间、散热、功耗问题的优秀解决方案..........................................................32 XPO相比OSFP的优势：密度提升、引入液冷.........................................................................................................63 XPO将延长可插拔光模块生命周期，目前产业处于初级阶段....................................................................................84投资建议..............................................................................................................................................................105风险提示..............................................................................................................................................................11插图目录..................................................................................................................................................................12表格目录..................................................................................................................................................................12 1XPO——保留可插拔特性的前提下针对空间、散热、功耗问题的优秀解决方案 AI训练和高性能计算推动网络带宽与能效需求急剧上升，传统可插拔光模块在功耗、散热和前面板带宽密度上逐渐成为瓶颈，而共封装光学（CPO）虽然性能更优，但在现场可维护性、可扩展性和良率等方面存在显著挑战，难以在超大规模环境中广泛部署。在这一背景下，2026年3月11日，Arista联合超过45家行业合作伙伴正式发布eXtra-dense Pluggable Optics（XPO）白皮书，提出了一种面向下一代AI数据中心的全新可插拔光模块标准。XPO旨在通过超高密度、内置液冷设计、50V高压供电等创新，解决散热和密度问题，同时保留可插拔的运维优势，为AI数据中心提供可扩展、低成本的互连方案。XPO的推出标志着AI数据中心光互联或将进入“超高密度可插拔”新阶段。 Arista阐明新一代数据中心光网络技术的五大核心需求包括极限带宽、高可靠性、液体冷却、能耗问题、密度要求。广泛采用的OSFP模块并不完全符合人工智能驱动数据中心的新兴需求。 XPO是专为应对超大规模人工智能数据中心独特挑战而从零开始设计的解决方案，其架构直接针对新一代人工智能和机器学习工作负载所需的带宽、密度、可靠性、散热及能效等关键指标。通过重新设计光模块外形尺寸及其与主机系统的集成方案，XPO在提升网络可扩展性与性能方面实现了显著突破。 XPO的机械结构采用“腹对腹”设计，实现单模块带宽较标准1.6Tbps OSFP提升8倍，摒弃了传统的单PCB布局方案。 1.尺寸与间距：该模块采用紧凑型机械结构，尺寸为60.8毫米（宽度）×111.8毫米（长度）×21.3毫米（高度），可实现高前面板密度。 2.双桨式电路板：模块外壳内部，XPO架构包含两块独立的32通道印刷电路板（PCB），称为桨式电路板。 3.腹对腹布局：这两张完全相同的电路板（电路板1和电路板2）采用“腹对腹”布局方式，彼此相对朝向共享的中央元件。高功率发热元件（如发射电路和激光驱动器）被集成在电路板内侧的“热端”区域，而低功率元件（如接收电路和控制逻辑模块）则安装在外侧的“冷端”区域。 4.弹射器机制：由于电触点数量众多，插入和拔出时需施加较大作用力。XPO模块采用带释放拉片的机械弹射器，通过1:11的机械杠杆比协助操作人员完成插入动作，并与主机笼体实现顺畅啮合。 资料来源：Arista XPO白皮书，国联民生证券研究所 资料来源：Arista XPO白皮书，国联民生证券研究所 XPO模块的一项核心创新在于其原生液冷技术。XPO摒弃了依赖热界面材料（TIM）和机箱安装式散热器的设计方案，将冷却系统直接集成于模块内部。 1.中央冷板：液态冷板通过物理夹持方式置于两块桨卡的“热”侧之间，可同步冷却两块电路板。 2.热性能：该设计能高效散热功率超过400W的高功率模块，轻松支持XPO模块内部8个1.6Tbps ZR光学元件等高负荷应用。通过采用40-45°C温水液冷技术，XPO使组件温度比风冷同类产品低20°C至25°C。 3.流体接口：该模块配备集成式流体通道，通过盲接式快速拆卸液体连接器与主机系统的冷却歧管相连。这些防滴漏连接器经认证可承受500次对接循环，支持动态低流量调节范围：低功率模块流量为0.25升/分钟（LPM），高功率模块可达0.7升/分钟。 XPO模块采用64条高速电通道，通过200Gbps PAM4信号传输实现12.8Tbps传输速率，并规划通过400Gbps通道支持25.6Tbps速率。为确保信号完整性和能效最大化，其电气设计采用严格隔离方案： 1.清洁线性通道：高速发射（Tx）与接收（Rx）信号被分离至桨形卡的相对两侧，以最大限度减少串扰，从而形成优化的线性通道，特别适用于线性驱动可插拔光学器件（LPO）。 2.专用电源/控制连接器：为防止电源噪声耦合至高速数据通道，电源信号与低速控制信号（如I2C/I3C、复位信号及中断信号）均通过模块中央的独立专用边缘连接器进行传输。 3. 50V直流架构：传统插拔式电源依赖3.3V直流输入，为高功率光学器件提供大电流支持。XPO采用直接从机架母线获取46V至53V直流输入（标称值为48V或50V），这种高压输入方案显著降低了所需电流额定值及电源连接器的物理尺寸。 资料来源：立讯技术公众号，国联民生证券研究所 2XPO相比OSFP的优势：密度提升、引入液冷 与现行OSFP标准对比，从最基础层面来看，XPO技术显著提升了前面板带宽密度。要实现204.8Tbps的总交换吞吐量，XPO系统仅需占用机架空间的四分之一，而同等OSFP部署方案则需更多空间。相较于OSFP技术，其密度提升幅度达4倍，使网络架构师能在相同物理空间内构建性能更强的网络架构。 资料来源：Arista XPO白皮书，国联民生证券研究所 资料来源：Arista XPO白皮书，国联民生证券研究所 当这种密度优势在标准ORv3（HPR）液冷机架系统层面得到应用时，其优势将更加显著。下表对比了基于不同光学标准的满载机架配置，该对比结果为总拥有成本（TCO）分析提供了重要参考依据。液冷基础设施属于重大资本投入，为合理化这笔支出，机架部署通常需以120千瓦或更高功率密度为目标。基于OSFP的机架最大功率消耗约为32kW，导致现有冷却基础设施利用率显著不足。相比之下，基于XPO的机架运行功率约为128kW，能充分发挥机架液冷功能的优势。这使得冷却与电力传输基础设施的效益可更高效地