EP100 CPO黎明前夜:从插拔式到集成光学,数据中心连接的千亿赛道与过渡陷阱

EP100 CPO黎明前夜:从插拔式到集成光学,数据中心连接的千亿赛道与过渡陷阱

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🔥【核心洞察】

  • CPO 是终极目标,但路还很长:共封装光学(CPO)通过将光学引擎与芯片集成,有望实现3.5倍功耗效率10倍网络弹性提升,是数据中心互联的远期理想方案。但制造良率、测试维修、供应链成熟度等挑战使其规模化商用仍需数年。
  • 2027-2028年是关键窗口:CPO/NPO 预计在2027年小批量出货,主要用于横向扩展(Scale-out)场景收集数据;Lightcounting 预测2028年才可能大规模出货,且到2030年LPO出货量仍可能高于CPO
  • 过渡方案同样孕育机会LPO(线性插拔光模块)NPO(近封装光学) 将在未来3-5年成为主流过渡选择,显著降低功耗且兼容现有供应链。
  • 铜连接并非末日:在机架内短距离(<7米)场景,铜互连仍是主流共封装铜(CPC) 技术可延长其生命周期至448Gbps级别,相关供应商(如立讯精密)有望持续高增长。
  • 供应链格局重构:CPO时代,传统光模块厂商地位或被削弱,而半导体代工厂(TSMC)、光芯片/无源器件商(Lumentum、FOCI)、测试设备商(Chroma) 等新兴环节将占据价值链核心。

🔍【章节索引】

一、CPO:为什么是必然趋势?

  • 性能瓶颈倒逼集成:传统可插拔光模块在速率超越800G、1.6T后,面临功耗、信号完整性、面板空间等多重天花板。
  • Nvidia与Broadcom主导
    Nvidia 计划今年晚些时候初步部署CPO方案,目标功耗效率提升至传统方案的3.5倍,网络弹性提升10倍
    Broadcom 已推出第三代CPO交换机,推动光学引擎与交换芯片的共封装落地。
  • 成本与可靠性优势:CPO可移除DSP芯片,采用低功耗SerDes,降低BOM成本;同时显著降低光模块故障率(集成化减少连接点)。

二、技术鸿沟:CPO商业化必须跨越的“四座大山”

  • 制造良率:光学引擎与硅基芯片的异质集成对精度要求极高,当前良率不足以支撑大规模量产。
  • 光纤耦合:无论是边缘耦合(EC) 还是光栅耦合(GC),光纤阵列单元(FAU)的精密对准都是量产瓶颈。
  • 测试与散热:集成后测试复杂,且高功率激光器与热敏感芯片共封装的散热管理极具挑战。
  • 可维护性:CPO模块一旦故障需更换整个交换机,大幅增加运营成本和停机时间;且高度集成的市场将减少CSP的议价能力。

三、过渡时代:LPO与NPO的“接棒”角色

  • LPO(线性直驱):去除DSP,保留可插拔形态,功耗降低约50%,已获Meta、微软等CSP关注,预计2025-2026年规模上量。
  • NPO(近封装光学):光学引擎与芯片封装在同一基板但可拆卸,Nvidia的“CPO”实为NPO模型,兼具性能与可维护性。
  • 产业共识:未来2-3年CSP仍将优先选择传统插拔式光模块,CPO/NPO在2027年进入小批量验证,2028年后逐步渗透。

四、CPO供应链:谁在“卖铲子”?

  • 半导体巨头卡位核心
    Nvidia、Broadcom:驱动标准与方案。
    TSMC:提供COUPE(紧凑型通用光子引擎)技术及CoWoS封装,是CPO代工的核心。
    ASE/SPIL:OSAT封测环节受益。
  • 光器件/材料赢家
    Lumentum:已获数亿美元连续波激光器(ELS/CW)订单,成为CPO光源主力供应商。
    FOCI:光纤阵列单元(FAU)核心供应商,精密耦合不可或缺。
  • 测试与设备
    Chroma ATE:CPO组装与测试设备供应商,价值量显著提升。
  • 基板与插槽
    Unimicron(欣兴):ABF载板需求增长。
    Lotes(嘉泽):NPO插槽供应商。

五、铜连接的“反击”:短距场景下的CPC技术

  • 应用边界清晰:铜缆在机架内(<7米) 短距连接中仍是最经济、可靠的方案,尤其在纵向扩展(Scale-up)架构中占据主导。
  • 带宽挑战:随着速率提升,传统铜缆有效传输距离持续缩短。
  • 共封装铜(CPC):将高速铜缆连接器直接集成至ASIC/Switch封装,规避PCB板级损耗,使铜连接在448Gbps级别仍具可行性。
  • 核心玩家
    立讯精密(Luxshare):已成为Nvidia GB300铜连接新供应商,积极推广CPC技术,预计其通信业务复合年增长率达50%

⚠️【风险提示】

  • 技术路线不确定性:CPO、LPO、CPC仍处于早期,最终主流方案未定,存在押注错误的风险。
  • 供应链集中风险:核心环节依赖TSMC、Broadcom等少数厂商,地缘政治或产能短缺可能影响产业化进程。
  • CSP接受度:若CPO/NPO在可靠性或成本上无法达到预期,CSP可能长期停留在LPO或传统可插拔方案。
  • 估值透支:部分CPO概念股已提前反映远期预期,短期业绩释放有限,需警惕回调。
展开Show Notes
这。。。show notes 是来自于上周某外资券商发的报告吧,不写source 可不太好啊
atelierqin
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谢谢提醒,之后会附上source