半導體行業近期被CPO（共封裝光學）一詞攪動，輝達與SK海力士罕見地同時押注這一技術方向。SK海力士及其全球研究團隊在《自然·電子學》雜誌發表論文，系統探討用於高效能運算和人工智慧的共封裝光學器件開發，並給出下一代光互連技術路線圖。與此同時，輝達於8月14日宣佈其SpectrumX Ethernet Photonics共封裝光學交換機進入全面量產，號稱全球首款量產級200G/lane共封裝光學交換機系統，面向AI工廠打造大規模擴充套件網路基礎設施。

SK海力士的論文由人工智慧基礎設施團隊負責人洪承勳與弗吉尼亞大學電氣與計算機工程系教授李奎相擔任通訊作者，合作方包括伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校、南洋理工大學、麻省理工學院和延世大學的研究人員。論文不僅提出儲存器、先進封裝和光計算互連（OCI）協同演進的全面路線圖，還為下一代AI基礎設施設定了明確技術目標：每節點頻寬超過100 Tb/s、能耗低於1 pJ/bit、晶片間延遲小於10納秒。這顯示SK海力士正試圖超越HBM創新，在系統層面參與定義下一代AI基礎設施架構。

輝達官方資料顯示，其量產CPO交換機對比傳統可插拔光模組方案，可實現5倍網路功耗效率提升、5倍AI應用不間斷執行時長提升，平均故障間隔時間（MTBF）拉長10倍。這直指超大規模AI叢集網路的功耗與可靠性短板。

CPO技術興起的根本推力是資料中心面臨的物理瓶頸。早期資料中心內部互連大量使用銅纜DAC直連，成本低、部署簡單，但高速訊號下銅線衰減嚴重，傳輸距離僅數米，頻寬提升後功耗快速走高，已無法適配高密度、超大頻寬的AI算力叢集。隨後行業進入可插拔光模組時代，通過OSFP、QSFP-DD聯結器外接獨立光收發模組，靈活且支援熱插拔，但在超高頻寬AI叢集中，交換晶片到面板光模組之間的釐米級高速電氣走線帶來損耗與串擾，光模組內部重定時器、均衡器持續消耗功耗，整機網路功耗居高不下。面對幾十萬卡規模的AI訓練叢集，傳統可插拔架構開始觸碰物理天花板。

CPO架構將電光轉換環節遷移到晶片封裝內部，高速電訊號傳輸距離壓縮至幾毫米，規避長距離高速銅走線損耗，同時省去部分DSP訊號處理開銷，實現功耗、延遲、可靠性的全面最佳化。值得注意的是，200G/lane描述的是單條光通道速率，而800G、1.6T是單埠總速率，二者維度不同。光模組埠總速率等於單通道速率乘以通道數（通常為4、8、16等2的冪次），例如8×100G=800G。因此200G/lane並非落後技術，而是下一代高速互聯的底層物理基礎。此前CPO產業技術探索長期停留在50G/lane、100G/lane。隨著GPU架構從Hopper迭代至Blackwell並邁向Rubin，單顆GPU對外通訊頻寬爆發式增長，大型AI訓練叢集動輒部署幾十萬甚至上百萬張GPU，交換機需承載的總交換容量空前。若停留在100G/lane，實現102.4T級別交換機總容量需成倍增加物理通道數，導致交換芯片面積膨脹、PCB佈線密度觸頂、整機功耗失控。CPO通過將光引擎與ASIC交換晶片共同封裝在同一基板，把電訊號傳輸路徑從釐米級壓縮至毫米級，從根源解決功耗、訊號衰減與頻寬瓶頸。

CPO賽道並非輝達獨行。博通在2025年10月釋出第三代CPO交換晶片Tomahawk 6Davisson（TH6Davisson），實現102.4Tbps交換容量，頻寬較上代翻倍；更早前推出的Bailly CPO交換機整合八顆6.4Tbps矽光子光引擎，對比傳統可插拔方案，互連執行功耗降低70%，矽面積使用效率提升8倍。

輝達SpectrumX量產CPO交換機的核心供應鏈分工清晰：台積電負責矽光子晶片工藝製造，矽品精密承擔晶圓級、晶片級封裝測試，Lumentum提供雷射晶片，天孚通訊負責雷射器模組子元件組裝，鴻海完成整機系統組裝交付。值得關注的是，這份核心供應商清單中並未出現中際旭創、新易盛等傳統可插拔光模組組裝大廠。這直接反映出CPO架構下，光引擎不再作為獨立外接部件，而是整合進交換機封裝內部，傳統形態的面板插拔式光模組或將失去用武之地。

然而，CPO實現量產並不意味著可插拔光模組會快速退出市場。多家A股光通訊企業及雲服務商的網路規劃資訊顯示，2026-2027年全球雲廠商網路建設仍以可插拔光模組為主力，沒有頭部雲廠商計劃在未來兩到三年大規模部署CPO交換機。TrendForce資料顯示，現階段CPO在AI資料中心光互連市場滲透率僅約0.5%，仍處商業化早期；IDC預測CPO大規模商用視窗落在2027-2028年之後。此外，CPO在運維層面存在固有短板：傳統可插拔光模組故障可幾分鐘內更換修復，而CPO架構光引擎與交換晶片深度繫結，一旦光子晶片或光引擎故障，可能同時造成832個埠失效，維修往往涉及整機或整個交換單元返修，運維複雜度與停機代價顯著提升。

因此，CPO與可插拔光模組將長期並存，行業進入雙線驅動階段。只有當CPO產品良率持續爬坡、單位成本降至臨界點後，產業鏈價值重心才會從傳統光模組組裝環節向上遊光晶片、矽光子晶片、先進光電封裝轉移。對國內光通訊廠商而言，CPO浪潮既是挑戰也是機遇，擺在他們面前有三條現實路徑：一是守住基本盤，持續迭代800G/1.6T/3.2T可插拔光模組，抓住未來2-3年全球AI算力建設主流量需求；二是向上遊延伸，佈局光引擎、矽光子、高速光晶片、光電聯合封裝，切入CPO高價值環節；三是佈局NPO等近封裝光學過渡技術，其技術難度相對低於CPO，更適配國內雲廠商現實條件，是國內廠商實現技術落地的重要賽道。