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AI 数据中心 ▸ 光互连 ▸ CPO

CPO / 光互联
叙事看板

AI 算力爆发把数据中心网络逼到功耗墙、密度墙、铜缆墙三堵墙前。CPO(共封装光学)是打穿这三堵墙的下一代互连方案——而 InP 激光器,是它最卡脖子的一环。

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01

大行业:AI 数据中心

GPU 集群规模指数级扩大(NVL72 机架 → 更大 domain),交换机端口速率从 400G/800G 向 1.6T/3.2T/6.4T 升级。互连——不是算力——正在成为决定集群规模上限的瓶颈。

$8,300亿
2026 全球 CSP 资本开支(+79% YoY)
来源:TrendForce
132GW
2026 全球数据中心用电(2030E 290GW)
来源:ETN Q1 财报引述
6.4T
交换机端口速率演进目标(TSMC COUPE 2026 规划)
来源:TSMC 路线图
02

三堵墙

功耗墙
光模块正在吞掉交换机的电

传统可插拔光模块靠 DSP 芯片还原信号,高速率下功耗极高。端口密度翻倍后,若沿用可插拔,系统功耗会被光模块吃光。

传统 DSP 可插拔 @1.6T20-22 pJ/bit
CPO~5 pJ/bit(降 3/4+)
CPO ASP vs 可插拔8-10x(造价代价)
Morgan Stanley《Optical Market Opportunities》2026-02-23
密度墙
前面板插满了,DSP 也扛不住散热

可插拔光模块依赖交换机前面板,体积和面板空间在 1.6T 时代已达物理极限;DSP 在高速率下面临严重散热与信号衰减(interface losses)。

前面板密度1.6T 已达物理极限
DSP 高速率散热 + 信号衰减双重压力
CPO 良率热管理/封装复杂 → 良率仍低
Bernstein《War for AI DC Connectivity》2026-05-08 + MS 2026-02-23
铜缆墙
铜缆随速率翻倍在快速缩短

无源铜缆(DAC,0W)便宜但极短,有源铜缆(AEC)延长有限。速率每翻倍,铜缆有效距离急剧缩短,迟早短于一个机柜的高度。Marvell「铜墙」:100G(2021)5m → 200G(2025)2.5m → 400G(2028)1.25m → 1.6T 仅剩 0.3m。

224G · DAC / AEC≈2m / 7m
800G · DAC / AEC / AOC2-3m / 5m / 100m
铜墙递减 100→1.6T5m → 0.3m
Bernstein 2026-05-08 · Nomura 2026-01-09 Fig.43 · Marvell(MS 台湾行 2026-06-08)
03

CPO 登场

CPO(Co-Packaged Optics,共封装光学)= 把光引擎和交换机 ASIC 封装进同一个 Package,消除电信号在 PCB 上的长距离走线。
解法光引擎贴着 ASIC → 电-光转换距离趋近零 → 功耗大降、带宽密度大升,直接绕过三堵墙。

不可或缺性 · 三个硬支撑

LPO 只是续命,不是终局
LPO(线性直驱)能把功耗降到 16-18 pJ/bit,但仍受可插拔形态的物理密度限制,且依赖交换机 ASIC 端高级 DSP 补偿。速率向 3.2T+ 演进时,封装距离必须缩短——LPO 撑不到那一步。
大厂已把 CPO 写进先进封装路线图
TSMC 把 COUPE(CPO 技术)纳入 CoWoS 路线图:2026 实现 6.4T OE 集成,2027 整合进 CoWoS 基板。NVIDIA(Quantum-X/Spectrum-X)与 Broadcom(Bailly/Davisson)已完成 CPO 交换机展示或小批量出货——CPO 已跨过概念阶段。
硅光反而放大了 InP 的不可或缺
CPO 硅光子芯片自己不发光,需要外部激光源(ELS)。这把光源需求集中到少数极高功率 InP 激光器(CW/UHP)上——InP 不是可选替代,而是 CPO 的核心咽喉。
04

技术路线之争

路线原理成熟度 / 进展功耗代表公司瓶颈 / 局限
DSP 可插拔(传统)
模块内含 DSP 芯片还原信号,插在交换机前面板绝对主流,向 1.6T/3.2T 演进20-22 pJ/bit
中际旭创新易盛COHRLITE
功耗极高、前面板密度撞墙、端口带宽受连接器数量限制
LPO / LRO(线性直驱)
去掉模块内 DSP,用线性 Driver/TIA,靠交换机 ASIC 端补偿过渡方案,正在量产,近期受 CSP 青睐16-18 pJ/bit
旭创新易盛Macom
功耗仍高于 CPO、传输距离受限、互操作性依赖特定交换机芯片
NPO(近封装)
光引擎不插面板,放在交换机 PCB 上,但仍可拆卸准量产(2026 底-2027)
NVIDIA(务实派)Lotes(Socket)
折中方案,未彻底消除 PCB 上高频信号走线损耗
CPO(共封装)
光引擎直接集成到交换芯片同一基板/硅中介层上早期商业化(2026-27 Scale-out),2028+ 放量~5 pJ/bit
Broadcom(激进真 CPO)TSMC COUPENVIDIA Spectrum 6800
良率低、测试复杂、不可热插拔(故障换整机柜)、初期 ASP 高 8-10x

两大链主的路线分歧

Broadcom · 激进「真 CPO」派

光引擎(OE)直接长在基板上,赌彻底的功耗/密度优势

代表产品:Bailly / Davisson
NVIDIA · 务实「NPO」派

OE 可拆卸换修,牺牲部分性能换可靠性/可维护性——它的「CPO」严格说是 NPO

代表产品:Quantum-X / Spectrum-X / Spectrum 6800

分歧的本质是「性能极致」vs「CSP 可靠性顾虑」。谁的路线成为标准,决定整条产业链的适配方向。

赛跑时间表

2026-2027:LPO/NPO 作为过渡主力吃掉 1.6T 时代大部分份额;CPO 2026 底-2027 从 Scale-out(集群间)切入,2028+ 随 3.2T 交换机普及迎主升浪。

为什么共存

CSP 对 CPO 可靠性与供应商集中度有顾虑(不可热插拔 = 停机风险),LPO/NPO 与 CPO 未来 3-5 年长期共存。

渗透率天花板

CPO 渗透率 2030 预计 20%,SAM 约 $70 亿(UBS 测算)

05

产业链卡位

L1Switch ASIC 设计/制造MRVLAVGOTSM可替代性:充分定价

MRVL Teralynx 是需求端最强确认信号,但 CPO 收入 2028H2 才来;TSMC CoWoS/COUPE 是唯一制造底座

L2a硅光 PIC 代工GFSINTC可替代性:几乎未定价

GFS 是唯一公开绑定 Glass Bridge 的硅光平台(V 型槽适配 30μm 间距),市场当普通代工厂定价

L2bInP 激光器 / ELS(CW/UHP)COHRLITE可替代性:极低部分定价

最关键卡脖子项:每台 51.2T CPO 交换机约需 256 颗,物理上无法用硅替代。硅光需外部光源 → InP 需求被 CPO 放大

L3Glass Bridge 光学连接GLW可替代性:极低部分定价

GLW 独占(离子交换玻璃晶圆,耦合损耗 <2dB);但市值 $190B,CPO 弹性被大盘体量稀释

L0InP 衬底(上游材料)AXTI可替代性:过度定价

小玩家、无定价权、收入 -11% YoY,却被情绪推到 34x P/S——长期空头候选

L4-5封装基板 / 先进封装 / 测试BESIFN6857.T2360.TW可替代性:部分定价

CPO 封装难度指数级上升,良率与测试成为卖点;测试步骤从 1-2 步暴增到 5 步(晶圆级→系统级)

06

谁是谁

AVGOBroadcom
链主链主 · 激进真 CPO 派

OE 直接长在基板上,赌彻底功耗/密度优势。不只造芯片,更在定义 CPO 测试标准和生态(Bailly/Davisson)。

NVDANVIDIA
链主链主 · 务实 NPO 派

OE 可拆卸换修,牺牲部分性能换可靠性。它的「CPO」严格说是 NPO——务实路线更契合 CSP 停机顾虑。

TSM台积电
军火商军火商 · 制造底座

COUPE 平台把 CPO 变成 CoWoS 的一个子模块。不直接赚光器件的钱,但锁死先进封装产能护城河。

COHRCoherent
咽喉咽喉 · InP 双雄之一(估值便宜)

垂直整合最深(外延→激光器→调制器→硅光→模组全栈),Q1 已 supply-limited,10x P/S 估值中性偏合理——主仓首选。

LITELumentum
咽喉咽喉 · InP 双雄之一(估值贵)

UHP 超高功率激光器与 NVIDIA 深度绑定,是 CPO 时代最大单品价值增量卡位;但 39x P/S 已把这层绑定充分定价——技术卡位强、估值偏贵。

GFSGlobalFoundries
咽喉沉默的期权 · 硅光平台

唯一公开绑定 Glass Bridge 的硅光代工,V 型槽为 30μm 间距专门适配。市场当普通代工厂定价,CPO 溢价完全没进去。

FNFabrinet
组装组装枢纽 · 光器件富士康
非美股 · 纯叙事

CPO 让封装难度指数级上升,良率保障成为卖点。TFC(3081.TW)是其核心组件供应商。

2360.TWChroma ATE
卖水人卖水人 · 测试设备(台股)
非美股 · 纯叙事

CPO 测试从 1-2 步暴增到 5 步(晶圆级→系统级)。Chroma 在 CPO 从 0 到 1 阶段率先卖铲子。

6857.TAdvantest
卖水人卖水人 · 硅光晶圆级 ATE(日股)
非美股 · 纯叙事

已拿下首批量产 ATE 订单,CEO 预期 CPO 测试仪销量今明两年翻倍——「CPO 悄悄爆发」的隐秘赢家。

07

供需缺口测算

需求侧
每台 51.2T CPO 交换机≈256 颗
2027E 全球 CPO 交换机出货5-10 万台
CPO 年增量需求≈1,900 万颗
传统光通信年需求4,000-5,000 万颗
CPO 增量占现有市场40-50%
供给侧
COHR + LITE 双寡头产能上限(估算)6,000-7,000 万颗/年
COHR 扩产计划一年内翻倍 + 6 英寸切换成本降 50%
扩产周期18-24 个月,2027 前无法完全释放
乐观情景2027 CPO 出货 7.5 万台
需求 6,900 万 vs 供给 6,500-7,500 万
紧平衡到轻度短缺
悲观情景2027 CPO 只出 3 万台
需求 5,750 万 vs 供给 7,000 万
约 20% 过剩

尾部风险偏乐观:只要 CPO 交换机出货 > 5 万台/年,COHR 就是绝对赢家。这个门槛不难达到——MRVL/AVGO/NVDA 都在推。

08

观测点 & 节点

时间维度的证伪:HBM / CoWoS / 400G 光模块都走过「发布兴奋 → 死亡谷回调 → 首笔收入 → 主升浪」。 若股价没经过死亡谷就一路涨,那是纯情绪、不是真需求——反而是危险信号。

① 技术发布期
0-6 个月
概念炒作,无收入,波动剧烈
← 当前位置
死亡谷
2026Q4-2027Q1(预计)
商业化慢于预期,回调 -30%~-50% — 最佳建仓窗口
② 客户验证期
6-18 个月
小批量试用、设计赢单公告,横盘为主
③ 收入兑现期
18-36 个月
财报出现具体收入数字 → 主升浪、估值重构
④ 渗透率定价期
3-5 年
渗透率 5%→30%+,警惕估值泡沫
2026 Q4
GLW / GFS / COHR 财报 → 判断死亡谷深度
建仓节奏依据
2027 Q2-Q3
MRVL Teralynx CPO ASIC 首次出货
需求端最强确认信号
2027 Q4
COHR CPO 收入首次单独披露
主升浪起点

Alpha 传导路径(上游先行)

若观察到应联想到时滞
TSMC 加订 ASML/KLAGLW/GFS 硅光订单跟进1-2 季度
GLW 光纤扩产公告Glass Bridge 量产临近2-3 季度
MRVL Teralynx 出货COHR/LITE InP 收入爆发1-2 季度
Advantest CPO 测试仪订单放量硅光晶圆级量产临近(隐秘先行指标)1-2 季度
云厂商 AI Capex YoY 加速整条产业链再上一台阶同季度

管理层措辞阶梯 · 读 transcript 定位所处阶段

developing
customer sampling
production ramp
supply-limited

财报日历 · 按序看:GLW → GFS → COHR → MRVL

GLW1 / 4 / 7 / 10 月底Optical Communications 分部;Glass Bridge 从「产品」变「收入贡献」的措辞
GFS1 / 4 / 7 / 10 月底Silicon Photonics 收入增速(连续 2 季 >30% = 触发);CPO 相关 LTA
COHR2 / 5 / 8 / 11 月InP 收入占比首次披露;毛利率环比 +100bps;supply-limited 措辞
MRVL3 / 6 / 9 / 12 月CPO 设计赢单数量;Teralynx 出货 timeline
09

叙事怎样会崩

证伪信号 · 每个看涨支柱,配一个「看到什么就说明我错了」

多头论点证伪信号(触发即 thesis 破裂)具体盯什么
CPO 是必经之路LPO/NPO 在 3.2T 仍够用,CPO 被推迟到 2029+MRVL/AVGO CPO guidance 反复推迟;CSP 继续追加 LPO 订单
InP 是卡脖子咽喉华为/中兴 InP 良率突破 6 英寸,或云厂商自研光引擎中国厂商 InP 6 英寸良率公告;MSFT/Google 自研 CPO 声明
COHR 供不应求毛利率连续 2 季 <30%,或大幅扩产但价格不涨COHR 季报毛利率方向;供过于求时管理层从 supply-limited 改口
AI 需求真实MSFT/Google/AMZN Capex YoY 首次转负四大 CSP 季度 capex 指引;从『加速』改口『优化效率』

隐藏假设 · 一旦错就全盘皆错的前提

假设 1 · 「CPO 出货 5 万台/年」这个赢家门槛成立
5-10 万台是业界共识区间,本质是卖方预期。若实际只出 3 万台,InP 转 20% 过剩,COHR 逻辑反转(见供需悲观情景)。
假设 2 · InP 定价权能长期维持
芯片是规模经济——需求越大成本越低,垄断利润会被竞争和技术进步侵蚀。这是 CPO 叙事 vs 中国基建叙事的关键差异:上游超额利润窗口比想象的短。
🐻 如果我是空头,我会这样说
  • 01CPO ASP 是传统可插拔的 8-10x——成本这么高,CSP 没有足够动力大规模切换,除非功耗真的逼到墙角
  • 02良率低、测试从 1-2 步暴增到 5 步——量产爬坡会比 timeline 慢得多,『2028 放量』大概率跳票
  • 03不可热插拔是硬伤:光引擎故障要换整机柜,CSP 对停机零容忍,这会天然限制渗透率
  • 04LPO/NPO 是更务实的过渡,能吃掉 1.6T 甚至 3.2T 的大部分份额,把 CPO 的窗口一再往后推
  • 05InP 双雄的高估值已经把最乐观的 CPO 预期定价进去(LITE 39x P/S),一旦兑现不及预期,杀估值比杀业绩更快

五个风险场景 · 概率 / 触发 / 冲击 / 对冲

E · 一切顺利(基准)
25%
触发 · COHR 首次 CPO 收入 2027Q4 兑现
冲击 · COHR 2028 翻倍至 $700+;LITE 回归合理估值;主升浪启动
对冲 · 按叙事推进即可,享受估值重构
A · CPO 商业化推迟
30%
触发 · MRVL Teralynx 推迟至 2028H2 之后
冲击 · COHR 主升浪推迟 12 个月,可能回到 $200
对冲 · LITE 空头同步获利(都跌,LITE 跌更狠)
C · 云厂商自研 CPO
20%
触发 · MSFT/Google/Amazon 宣布自研光引擎
冲击 · LITE 反弹(仍需 InP 芯片)+ COHR 短期回调(客户集中度下降)
对冲 · 切断 LITE 空头 + 观察 GFS 是否被选为代工
B · 中国 InP 突破
15%
触发 · 华为/中兴 InP 良率突破 6 英寸
冲击 · COHR 定价权受损,估值逻辑重估
对冲 · 仓位上限严守 20%,不加杠杆
D · AI Capex 见顶
10%
触发 · MSFT/Google/AMZN Capex YoY 首次转负
冲击 · 整条产业链回调 30-50%
对冲 · 反直觉——这是死亡谷加深,是加满仓位的最好时机

数据来源:Morgan Stanley / Bernstein / Nomura / Marvell 研报 + 公司财报 · 行情:Financial Modeling Prep(延迟约 60s)· 方法论:半导体产业链研究框架

个人研究笔记,不构成投资建议。情景概率与评分为主观判断。最后更新:2026-07-12