【CPO vs. NPO】
CPO vs. NPO:本质区别是什么?
两者的核心区别在于光引擎与交换芯片的集成度。
NPO (Near-packaged Optics,近封装光学)将光引擎(负责光电转换)与交换芯片(ASIC)物理上分开放置,但共同安装在同一块PCB基板上,并且位置非常靠近。这样做有如下优势:首先,光引擎是独立的模块,如果损坏可以像传统光模块一样单独更换,运维成本低。其次,技术更贴近现有光模块产业链,供应链成熟,成本相对可控。再次,更容易实现量产,是目前更务实的过渡方案。它的劣势是性能(功耗、延迟)略逊于CPO,因为电信号传输路径是厘米级。
CPO (Co-packaged Optics,共封装光学)通过2.5D/3D等先进封装技术,将光引擎与交换芯片直接集成在同一个基板或中介层上,形成一个整体。电信号传输路径缩短至毫米级,信号损耗极低,功耗相比传统方案可降低30%-50%,延迟也达到纳秒级。集成度极高,能实现更高的带宽密度。它的劣势则是:其一,一旦光引擎或芯片任一部件损坏,可能需要更换整个板卡,成本高昂。其二,依赖台积电COUPE等尖端封装平台,生产良率低,成本高昂(单套光引擎成本可达3.5-4万美元)。其三,生态封闭,目前主要由英伟达、博通等芯片巨头主导,缺乏统一标准。
⭐️谁会胜出?
1.短期(2026-2027年):NPO率先放量
NPO凭借其开放性、可维护性和成本优势,已成为当前高端数据中心(尤其是Scale-out场景)的首选方案。一个标志性事件是,谷歌在2026年4月下达了高达1200万只的NPO光模块订单,由中际旭创和新易盛包揽,这标志着NPO已进入大规模商业化阶段。
2.中长期(2027年后):CPO在核心领域确立地位
在对功耗和延迟要求极致的AI集群核心互联(Scale-up场景)中,CPO的性能优势无可替代。随着英伟达、博通等巨头推动,CPO预计在2027-2028年进入成熟量产期,成为超大规模AI集群的标配。
3.未来格局:多技术路线并存
未来的数据中心网络将呈现“场景分流”的格局。CPO主导AI集群核心,NPO和新兴的XPO(一种高性能可插拔方案)则在更广泛的数据中心互联和电信场景中占据主流。能够同时在多条技术路线上布局的公司将更具竞争力。
⭐️哪些公司已经卡位?价值链是怎么分配的?
【CPO的利润主要向掌握核心技术和制造能力的厂商集中】
1.光引擎与核心芯片,集成了光、电、热、机等多学科技术,壁垒最高。 (价值占比:~50-60%)
光引擎 (OE)作为CPO的核心,其价值量占比高达45%-55%。它不再是简单的器件组装,而是复杂的系统集成。天孚通信是英伟达CPO光引擎的独家核心供应商,凭借其在精密制造和良率控制上的绝对优势,拿走了产业链中最大的一块蛋糕。
核心光芯片尤其是高功率CW激光器,技术壁垒极高,目前主要由Lumentum、Coherent等海外巨头垄断,供需紧张,议价能力强。
2.先进封装与测试,将光电融合推向了晶圆级,使得封装环节的价值量从传统光模块的5%飙升至30%以上。 (价值占比:~25-35%)
晶圆级封装将光引擎与交换芯片集成在同一个基板上,需要台积电的COUPE/CoWoS等尖端技术,台积电因此成为CPO产业链中绕不开的守门人。
封测服务主要是日月光、长电科技等封测龙头,凭借在2.5D/3D封装领域的积累,承接了CPO芯片组级封装的巨大需求。
3. 关键设备与材料,虽然占比不高,但这是CPO制造的“卖铲人”,技术壁垒高,需求确定性强。 (价值占比:弹性最大)
耦合设备用于实现光纤与芯片间纳米级的光路对准,是CPO生产中价值量最高的设备环节(约占设备总价值的40%)。罗博特科通过收购德国ficonTEC,成为全球该领域的龙头。
高端材料如玻璃基板,因其在高密度互连中的优异性能,正成为下一代CPO的关键材料,长电科技等公司已在此领域完成初步验证。
【NPO价值链拆解:价值向上游组件与中游引擎集中】
PO的价值分配同样呈现出“微笑曲线”,但曲线的形态与CPO有所不同。由于NPO保留了光引擎的可插拔性,其价值更多地体现在引擎本身及其上游组件上。其核心价值主要集中在光引擎和上游精密器件,而封装环节的价值相较于CPO有所降低。
1.上游精密器件:确定性最高的“卖水人”
这是NPO价值链中弹性最大、确定性最高的环节。NPO的紧凑设计导致对精密组件的需求量和价值量双双飙升。
光纤阵列(FAU)与透镜阵列:NPO方案中,光引擎与交换芯片之间需要超高密度的光路连接,这使得单台51.2T交换机对FAU和精密透镜的需求量呈指数级增长。天孚通信是该领域的绝对龙头。其产品从传统的“散件”升级为NPO的“系统组件”,单机价值量从几十美元跃升至7000-10000美元量级。
外部激光源(ELS):为规避交换芯片高温环境对激光器寿命的影响,NPO通常将激光源外置。这催生了对高功率、高可靠性的ELS组件(如微透镜组、隔离器)的全新需求。天孚通信同样在ELS组件上的研发布局使其占据了先发优势,开辟了第二增长曲线。
2.中游光引擎:集成能力的“试金石”
NPO的光引擎是一个独立的、高度集成的功能单元,其设计和制造能力是厂商的核心竞争力。
光引擎集成:厂商需要将硅光芯片、电芯片、FAU、透镜等集成在一个紧凑的封装内,并解决散热、信号完整性等问题。中际旭创、新易盛是光引擎和NPO模块的核心供应商。它们直接面向谷歌、微软等云巨头,拿下了NPO的大额订单(如谷歌1200万只订单)。
硅光技术:NPO是硅光技术落地的重要载体,具备硅光芯片设计和集成能力的厂商将获得更高溢价。新易盛推出了基于VCSEL的NPO光引擎,阿里巴巴也已点亮3.2T硅光NPO模块。
3. 下游系统与设备:场景落地的“操盘手”
NPO的最终价值体现在交换机系统中,其部署需要特定的设备和系统级优化。
交换机系统:云服务商(CSP)是NPO的最终买单方,它们定义了对NPO的性能和成本要求。阿里巴巴、腾讯、谷歌是NPO技术的主要推动者和早期采用者。
专用设备:NPO的生产同样需要高精度的耦合、贴装设备。
代表厂商:罗博特科等公司为NPO产线提供关键的耦合设备。
综上,掌握上游核心组件和光引擎集成能力的厂商,将获得最大的价值红利。
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