光電共封裝(CPO, Co-Packaged Optics)是一種新型的光電子集成技術(shù)，它將網(wǎng)絡(luò)交換芯片(ASIC芯片)和光模塊(硅光引擎，即光學(xué)器件)共同組裝在同一個(gè)插槽或封裝體內(nèi)，實(shí)現(xiàn)芯片和模組的共封裝。這種技術(shù)通過(guò)縮短交換芯片與光引擎之間的距離，可以顯著提高電信號(hào)在芯片和引擎之間的傳輸速度，進(jìn)而減小尺寸、提高效率、降低功耗，并實(shí)現(xiàn)高度集成。CPO技術(shù)被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)高集成度、低功耗、低成本、小體積的最優(yōu)封裝方案之一，是業(yè)界公認(rèn)的未來(lái)更高速率光通信的主流產(chǎn)品形態(tài)。

光電共封裝(CPO)行業(yè)市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀調(diào)查

CPO技術(shù)的發(fā)展始于近年，但其在2025年正處于快速上升期。根據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)的預(yù)測(cè)，CPO技術(shù)的出貨量預(yù)計(jì)從800G和1.6T端口開(kāi)始逐步增加，并在2024至2025年開(kāi)始商用。到2025年，800G CPO的出貨量預(yù)計(jì)將超過(guò)100萬(wàn)只，而800G和1.6T CPO的合計(jì)銷(xiāo)售額將超過(guò)2億美元。CPO技術(shù)通過(guò)將光收發(fā)器/光引擎和電芯片封裝在一起，并僅保留光口作為與外界的接口，實(shí)現(xiàn)了光模塊封裝技術(shù)的重要突破，有效降低了信號(hào)衰減和系統(tǒng)功耗。

在2025年，CPO市場(chǎng)將主要由1.6T光引擎引領(lǐng)應(yīng)用潮流。隨著速率的不斷迭代，2025年后3.2T光引擎的市場(chǎng)份額將迅速提升，而1.6T的份額則逐漸降低。CPO技術(shù)通過(guò)提高集成度，使得在有限的空間內(nèi)可以容納更多的通道，從而大幅提升了數(shù)據(jù)中心的吞吐能力。此外，CPO方案繞過(guò)了傳統(tǒng)光模塊中的DSP(數(shù)字信號(hào)處理)單元和散熱結(jié)構(gòu)，采用了硅光子模塊與超大規(guī)模CMOS芯片的共封裝方式，進(jìn)一步降低了功耗和提高了集成度。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2024-2029年中國(guó)光電共封裝(CPO)市場(chǎng)形勢(shì)分析及投資風(fēng)險(xiǎn)研究報(bào)告》顯示：

CPO技術(shù)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)格局正在逐步形成。全球多家不同背景的大廠商已經(jīng)開(kāi)始布局該領(lǐng)域研發(fā)，包括云計(jì)算巨頭如AWS、微軟、Meta、谷歌，以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備龍頭和芯片龍頭如思科、博通、Marvell、IBM、英特爾、英偉達(dá)、AMD、臺(tái)積電、格芯、Ranovus等。這些企業(yè)都在積極推動(dòng)CPO技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化工作，并推出了多款基于CPO技術(shù)的量產(chǎn)產(chǎn)品。例如，英特爾在其技術(shù)路線圖中提到，未來(lái)可能會(huì)將XPU與光引擎相結(jié)合，利用光信號(hào)實(shí)現(xiàn)芯片間的數(shù)據(jù)通信，并已展示了業(yè)內(nèi)首款基于CPO技術(shù)的交換機(jī)產(chǎn)品。

在中國(guó)，中際旭創(chuàng)、新易盛、光迅科技等在內(nèi)的多家光模塊企業(yè)也宣布推出1.6T光模塊產(chǎn)品，并計(jì)劃在2025年開(kāi)始大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用。這些企業(yè)已經(jīng)具備一定的產(chǎn)品成熟度，并顯示出強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭。總體來(lái)看，CPO市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局呈現(xiàn)出國(guó)內(nèi)外企業(yè)共同競(jìng)爭(zhēng)、相互促進(jìn)的態(tài)勢(shì)。

光電共封裝(CPO)行業(yè)未來(lái)發(fā)展前景預(yù)測(cè)研究分析

CPO技術(shù)的商業(yè)化步伐預(yù)計(jì)將從800G和1.6T端口起步，隨后在2026至2027年迎來(lái)規(guī)?；鲩L(zhǎng)。據(jù)預(yù)測(cè)，到2027年，CPO技術(shù)有望實(shí)現(xiàn)規(guī)模化量產(chǎn)，市場(chǎng)份額將保持高速增長(zhǎng)，出貨量有望達(dá)到450萬(wàn)，市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到27億美元。CPO技術(shù)的成熟應(yīng)用可能會(huì)帶來(lái)光模塊產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)的重大變化，推動(dòng)光模塊由可插拔轉(zhuǎn)向合封模組形態(tài)的轉(zhuǎn)變。

隨著數(shù)據(jù)中心、云計(jì)算、人工智能等應(yīng)用的快速發(fā)展，對(duì)高速、高帶寬、低功耗的光通信需求將持續(xù)增長(zhǎng)。CPO技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和巨大的潛力，將成為滿足這些需求的重要解決方案之一。特別是在數(shù)據(jù)中心這類(lèi)對(duì)帶寬和延遲要求極高的應(yīng)用場(chǎng)景中，CPO技術(shù)的高密度集成能力展現(xiàn)出了無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與生態(tài)建設(shè)

CPO技術(shù)的發(fā)展還面臨著行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)形成的問(wèn)題。目前，CPO的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程正在加速推進(jìn)。例如，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織光互聯(lián)網(wǎng)論壇(OIF)已經(jīng)發(fā)布了首個(gè)CPO草案，標(biāo)志著CPO產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定取得了新的進(jìn)展。此外，中國(guó)電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)協(xié)會(huì)也發(fā)布了首個(gè)由中國(guó)企業(yè)和專(zhuān)家主導(dǎo)制訂的CPO技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)的制定將有助于推動(dòng)CPO技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用。

挑戰(zhàn)與機(jī)遇

盡管CPO技術(shù)具有巨大的市場(chǎng)潛力，但其發(fā)展仍面臨著一系列挑戰(zhàn)。例如，封裝工藝能力是制約CPO技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。CPO的封裝涉及TSV(硅通孔)、TGV(玻璃通孔)等多種先進(jìn)而復(fù)雜的封裝技術(shù)，需要在研發(fā)制造過(guò)程中進(jìn)行不斷的探索和優(yōu)化。此外，如何選擇合適的光引擎調(diào)制方案、如何架構(gòu)光引擎內(nèi)部器件間的封裝、如何實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)可行的高耦合效率光源耦合等技術(shù)問(wèn)題也需要解決。

然而，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場(chǎng)的深入開(kāi)拓，CPO技術(shù)的未來(lái)發(fā)展前景仍然廣闊。隨著AI的快速發(fā)展以及下游應(yīng)用場(chǎng)景的不斷拓展和落地，CPO的需求有望迅速提升。同時(shí)，CPO技術(shù)還有望解決近年來(lái)SerDes帶寬和通道數(shù)翻倍增長(zhǎng)帶來(lái)的功耗和散熱問(wèn)題，并可有效節(jié)省交換機(jī)內(nèi)部空間。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，CPO技術(shù)有望成為滿足AI高算力需求的高效能比解決方案，并推動(dòng)光通信整個(gè)產(chǎn)業(yè)的升級(jí)和生態(tài)供應(yīng)鏈的重組。

綜上所述，光電共封裝(CPO)技術(shù)作為一種新型的光電子集成技術(shù)，具有廣闊的應(yīng)用前景和市場(chǎng)潛力。未來(lái)，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場(chǎng)的深入開(kāi)拓，CPO技術(shù)有望在更多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，并成為全球光電通信行業(yè)的重要增長(zhǎng)點(diǎn)。然而，企業(yè)也需要關(guān)注市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和技術(shù)挑戰(zhàn)，加大研發(fā)投入和技術(shù)創(chuàng)新力度，以在競(jìng)爭(zhēng)中保持領(lǐng)先地位。

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