算力传输错配形成行业核心瓶颈
AI大模型迭代推动算力性能指数级提升，但集群数据传输体系升级节奏明显滞后，行业出现显著的算力与传输能力错配问题。数据显示，2020至2024年全球AI算力规模增长28倍，而PCIe总线带宽仅提升2倍，GPU内存带宽增幅也仅为2.4倍，传输侧增速远远跟不上算力增长速度。
这种错配直接造成算力资源浪费，类似于高算力硬件遭遇传输瓶颈，大量算力处于闲置等待状态。在AI超算集群中，数千上万颗GPU训练模型时需要持续交互参数与运算结果，集群通信速率不足会直接拖累整体训练效率，导致整套算力集群的实际输出能力大幅打折。当前AI基础设施的竞争重心，已经从单一芯片算力比拼，转向整机、整柜、全集群的高速互联体系竞争，高速数据传输升级成为算力扩容的核心刚需。
高速光模块持续迭代，硅光集成成为主流趋势
光模块作为数据中心光电信号转换的核心载体，是解决算力传输瓶颈的核心硬件。行业目前形成清晰的速率迭代节奏，800G产品为当前市场主力，1.6T高速光模块已进入批量商用阶段，3.2T产品也已完成研发布局，持续匹配AI集群高速传输需求。机构测算，2026年800G与1.6T光模块合计市场规模有望达到146亿美元，占据全球光模块市场64%的份额，成为行业核心增长支柱，后续伴随AI集群持续扩张，高端高速光模块的用量与速率仍将持续上行。
速率升级同步驱动光模块底层技术架构革新。传统高速光模块多采用EML激光器分立方案，激光器、调制器、探测器独立生产组装，技术成熟但零部件繁杂，生产与测试成本偏高、功耗优化空间有限。硅光集成技术通过将调制器、部分光路系统集成至单颗硅光芯片，大幅减少分立器件数量，适配自动化规模化生产，有效降低高速产品功耗与组装成本。行业机构预测，2028年硅光技术在高速光模块中的渗透率有望提升至60%，成为行业主流技术路线。
高速光模块稳定运行离不开配套电芯片协同支撑，核心品类包含DSP、Driver、TIA、PD四类芯片。其中DSP芯片主要负责修正传输过程中的信号衰减、失真与串扰，还原原始数据；Driver芯片承担信号放大、驱动激光发射功能；PD与TIA芯片协同完成光信号接收与电流电压信号放大，四类电芯片的性能上限，直接决定光模块的传输速率与稳定性。
多条技术路线并行演进，不存在简单替代关系
面对超高带宽、低时延、低功耗的传输需求，行业逐步形成可插拔、NPO、CPO三类光互联技术路线，各有适配场景，长期将并行共存，不会出现单一技术完全替代其他路线的格局。
传统可插拔光模块方案成熟、运维便捷，模块可直接从交换机面板插拔更换，适配中低速率、注重运维灵活性的场景。但在800G及以上超高速率下，PCB板级传输会产生明显信号衰减与功耗损耗，需要增设信号补偿芯片，导致整机功耗持续攀升，难以适配超大规模AI集群的极致性能需求。
CPO共封装光学是面向远期超高算力场景的终极方案，通过将光引擎与交换芯片共基板封装，将电信号传输距离从厘米级缩短至毫米级，大幅降低信号损耗与整机功耗，同时提升光纤接入密度，适配大型AI超算集群建设。该方案的短板在于集成度极高，光引擎与芯片深度绑定，设备故障后维修更换难度大、成本高。
NPO近封装光学为过渡优化方案，介于传统可插拔与CPO之间，通过近距离布置光引擎缩短电信号传输路径，优化传输性能与功耗表现，同时保留可拆卸、易维护的优势，兼顾性能与运维便利性，适配中端算力集群场景。整体来看，NPO主打性价比与灵活性，CPO主打极致性能与高密度，传统可插拔方案适配存量通用场景，三类路线构筑分层化的光互联技术体系。
行业进入CPO量产验证关键周期
2026年将成为CPO技术规模化落地的重要拐点，产业链各环节技术与产能逐步成熟，头部厂商陆续推进量产与客户导入。台积电COUPE硅光整合平台计划于2026年下半年量产，通过三维堆叠光学裸片与电路裸片，实现功耗减半、传输延迟大幅优化。英伟达、博通等行业龙头同步推进产品落地，英伟达Spectrum-X以太网CPO交换机计划2026年下半年批量交付，博通高端CPO交换机也已进入小批量出货阶段。
伴随AI架构持续升级，机柜内部光互联密度大幅提升。英伟达新一代Rubin Ultra架构中，单GPU对应的3.2T光引擎用量大幅增长，单机柜光器件、光纤、精密配套部件需求显著扩容，光互联升级从机柜间传输进一步渗透至机柜内部、超节点内部，增量空间持续打开。
现阶段CPO尚未进入全面大规模普及阶段，核心瓶颈集中在光电集成、精密耦合、自动化封装与良率管控。整套CPO系统包含激光源、光纤阵列、光引擎、封装基板等核心部件，光引擎内部又细分PIC光芯片与EIC电芯片，多部件精密协同对生产工艺要求极高。同时光纤与光芯片的微米级耦合精度、规模化自动化封装效率、批量测试良率，仍是制约行业大规模商用的核心因素，后续产业链配套完善将持续释放成长空间。
高密度互联带动光纤与连接器配套升级
AI超算集群规模化建设，使得机柜内部、超节点之间的互联线路数量爆发式增长，传统低芯数连接器难以适配高密度组网需求，行业连接器产品向高芯数集成化迭代，MPO高密度连接器逐步成为主流，产品从8芯、12芯升级至16芯、32芯。MPO连接器核心核心部件MT插芯需要实现多根光纤微米级精准对位，芯数越高对加工精度、孔位一致性的要求越严苛，高端产品长期具备较高技术壁垒，海外头部厂商占据主要份额，供需紧张时交付周期会大幅拉长，且头部云厂商的认证壁垒进一步抬高行业准入门槛。
不同场景的传输需求推动光纤品类分层迭代，G.652D、G.654.E、OM4、OM5等多类光纤分工明确，分别适配数据中心内网、骨干长距离传输、机柜内短距互联等场景。产业趋势来看，机柜与超节点内部的短距互联增量，远高于机柜间跨设备互联的增量，对应光引擎、光纤阵列、MPO连接器、精密插芯等配套器件的需求弹性更大，光互联升级红利从光模块环节，全面向上游光器件、光学材料、精密配件产业链传导。
相关公司
仕佳光子同时布局有源光芯片和无源光器件，产品覆盖CPO外部光源、波分器件和耦合组件。公司适配硅光方案的非控温100mW连续波DFB激光器已经批量出货，400mW产品也进入了小批量阶段。2026年上半年，公司营业收入14.95亿元，同比增长50.7%。高功率连续波激光器的放量节奏，以及能不能打入更多CPO和硅光客户，是接下来的两个看点。
中际旭创是全球高速数通光模块龙头，主要产品覆盖800G和1.6T，客户包括英伟达、谷歌、Meta、亚马逊和微软。英伟达1.6T光模块采购中，公司拿下了80%的份额。2025年，公司营业收入382.40亿元，归母净利润107.97亿元。眼下公司的重心还是800G和1.6T的交付，1.6T的出货节奏和硅光方案的良率成本优势，决定了下一步的增长空间。
300***主要提供光互联精密器件，产品包括FAU、透镜、MT和MPO等，已经向CPO客户批量供货。公司还推出了适配NPO和CPO的800G、1.6T硅光光引擎，业务正从无源器件往光引擎方向延伸。2025年，公司营业收入51.63亿元，归母净利润20.17亿元。CPO进入量产阶段后，天孚通信的器件销量和单套产品价值量都有机会往上走。
002***覆盖CPO光电封装基板、精密结构件全链条，具备高端精密制造能力，适配共封装架构小型化、高密度封装需求，算力硬件增量弹性显著。
002***：具备自研PIC光芯片与CPO光引擎集成能力，掌握硅光集成核心工艺，产品覆盖高速光互联全场景，是国内少有的全栈CPO技术厂商。
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作者：于晓明 执业证书编号：A0680622030012
算力传输错配形成行业核心瓶颈
AI大模型迭代推动算力性能指数级提升，但集群数据传输体系升级节奏明显滞后，行业出现显著的算力与传输能力错配问题。数据显示，2020至2024年全球AI算力规模增长28倍，而PCIe总线带宽仅提升2倍，GPU内存带宽增幅也仅为2.4倍，传输侧增速远远跟不上算力增长速度。
这种错配直接造成算力资源浪费，类似于高算力硬件遭遇传输瓶颈，大量算力处于闲置等待状态。在AI超算集群中，数千上万颗GPU训练模型时需要持续交互参数与运算结果，集群通信速率不足会直接拖累整体训练效率，导致整套算力集群的实际输出能力大幅打折。当前AI基础设施的竞争重心，已经从单一芯片算力比拼，转向整机、整柜、全集群的高速互联体系竞争，高速数据传输升级成为算力扩容的核心刚需。
高速光模块持续迭代，硅光集成成为主流趋势
光模块作为数据中心光电信号转换的核心载体，是解决算力传输瓶颈的核心硬件。行业目前形成清晰的速率迭代节奏，800G产品为当前市场主力，1.6T高速光模块已进入批量商用阶段，3.2T产品也已完成研发布局，持续匹配AI集群高速传输需求。机构测算，2026年800G与1.6T光模块合计市场规模有望达到146亿美元，占据全球光模块市场64%的份额，成为行业核心增长支柱，后续伴随AI集群持续扩张，高端高速光模块的用量与速率仍将持续上行。
速率升级同步驱动光模块底层技术架构革新。传统高速光模块多采用EML激光器分立方案，激光器、调制器、探测器独立生产组装，技术成熟但零部件繁杂，生产与测试成本偏高、功耗优化空间有限。硅光集成技术通过将调制器、部分光路系统集成至单颗硅光芯片，大幅减少分立器件数量，适配自动化规模化生产，有效降低高速产品功耗与组装成本。行业机构预测，2028年硅光技术在高速光模块中的渗透率有望提升至60%，成为行业主流技术路线。
高速光模块稳定运行离不开配套电芯片协同支撑，核心品类包含DSP、Driver、TIA、PD四类芯片。其中DSP芯片主要负责修正传输过程中的信号衰减、失真与串扰，还原原始数据；Driver芯片承担信号放大、驱动激光发射功能；PD与TIA芯片协同完成光信号接收与电流电压信号放大，四类电芯片的性能上限，直接决定光模块的传输速率与稳定性。
多条技术路线并行演进，不存在简单替代关系
面对超高带宽、低时延、低功耗的传输需求，行业逐步形成可插拔、NPO、CPO三类光互联技术路线，各有适配场景，长期将并行共存，不会出现单一技术完全替代其他路线的格局。
传统可插拔光模块方案成熟、运维便捷，模块可直接从交换机面板插拔更换，适配中低速率、注重运维灵活性的场景。但在800G及以上超高速率下，PCB板级传输会产生明显信号衰减与功耗损耗，需要增设信号补偿芯片，导致整机功耗持续攀升，难以适配超大规模AI集群的极致性能需求。
CPO共封装光学是面向远期超高算力场景的终极方案，通过将光引擎与交换芯片共基板封装，将电信号传输距离从厘米级缩短至毫米级，大幅降低信号损耗与整机功耗，同时提升光纤接入密度，适配大型AI超算集群建设。该方案的短板在于集成度极高，光引擎与芯片深度绑定，设备故障后维修更换难度大、成本高。
NPO近封装光学为过渡优化方案，介于传统可插拔与CPO之间，通过近距离布置光引擎缩短电信号传输路径，优化传输性能与功耗表现，同时保留可拆卸、易维护的优势，兼顾性能与运维便利性，适配中端算力集群场景。整体来看，NPO主打性价比与灵活性，CPO主打极致性能与高密度，传统可插拔方案适配存量通用场景，三类路线构筑分层化的光互联技术体系。
行业进入CPO量产验证关键周期
2026年将成为CPO技术规模化落地的重要拐点，产业链各环节技术与产能逐步成熟，头部厂商陆续推进量产与客户导入。台积电COUPE硅光整合平台计划于2026年下半年量产，通过三维堆叠光学裸片与电路裸片，实现功耗减半、传输延迟大幅优化。英伟达、博通等行业龙头同步推进产品落地，英伟达Spectrum-X以太网CPO交换机计划2026年下半年批量交付，博通高端CPO交换机也已进入小批量出货阶段。
伴随AI架构持续升级，机柜内部光互联密度大幅提升。英伟达新一代Rubin Ultra架构中，单GPU对应的3.2T光引擎用量大幅增长，单机柜光器件、光纤、精密配套部件需求显著扩容，光互联升级从机柜间传输进一步渗透至机柜内部、超节点内部，增量空间持续打开。
现阶段CPO尚未进入全面大规模普及阶段，核心瓶颈集中在光电集成、精密耦合、自动化封装与良率管控。整套CPO系统包含激光源、光纤阵列、光引擎、封装基板等核心部件，光引擎内部又细分PIC光芯片与EIC电芯片，多部件精密协同对生产工艺要求极高。同时光纤与光芯片的微米级耦合精度、规模化自动化封装效率、批量测试良率，仍是制约行业大规模商用的核心因素，后续产业链配套完善将持续释放成长空间。
高密度互联带动光纤与连接器配套升级
AI超算集群规模化建设，使得机柜内部、超节点之间的互联线路数量爆发式增长，传统低芯数连接器难以适配高密度组网需求，行业连接器产品向高芯数集成化迭代，MPO高密度连接器逐步成为主流，产品从8芯、12芯升级至16芯、32芯。MPO连接器核心核心部件MT插芯需要实现多根光纤微米级精准对位，芯数越高对加工精度、孔位一致性的要求越严苛，高端产品长期具备较高技术壁垒，海外头部厂商占据主要份额，供需紧张时交付周期会大幅拉长，且头部云厂商的认证壁垒进一步抬高行业准入门槛。
不同场景的传输需求推动光纤品类分层迭代，G.652D、G.654.E、OM4、OM5等多类光纤分工明确，分别适配数据中心内网、骨干长距离传输、机柜内短距互联等场景。产业趋势来看，机柜与超节点内部的短距互联增量，远高于机柜间跨设备互联的增量，对应光引擎、光纤阵列、MPO连接器、精密插芯等配套器件的需求弹性更大，光互联升级红利从光模块环节，全面向上游光器件、光学材料、精密配件产业链传导。
相关公司
仕佳光子同时布局有源光芯片和无源光器件，产品覆盖CPO外部光源、波分器件和耦合组件。公司适配硅光方案的非控温100mW连续波DFB激光器已经批量出货，400mW产品也进入了小批量阶段。2026年上半年，公司营业收入14.95亿元，同比增长50.7%。高功率连续波激光器的放量节奏，以及能不能打入更多CPO和硅光客户，是接下来的两个看点。
中际旭创是全球高速数通光模块龙头，主要产品覆盖800G和1.6T，客户包括英伟达、谷歌、Meta、亚马逊和微软。英伟达1.6T光模块采购中，公司拿下了80%的份额。2025年，公司营业收入382.40亿元，归母净利润107.97亿元。眼下公司的重心还是800G和1.6T的交付，1.6T的出货节奏和硅光方案的良率成本优势，决定了下一步的增长空间。
300***主要提供光互联精密器件，产品包括FAU、透镜、MT和MPO等，已经向CPO客户批量供货。公司还推出了适配NPO和CPO的800G、1.6T硅光光引擎，业务正从无源器件往光引擎方向延伸。2025年，公司营业收入51.63亿元，归母净利润20.17亿元。CPO进入量产阶段后，天孚通信的器件销量和单套产品价值量都有机会往上走。
002***覆盖CPO光电封装基板、精密结构件全链条，具备高端精密制造能力，适配共封装架构小型化、高密度封装需求，算力硬件增量弹性显著。
002***：具备自研PIC光芯片与CPO光引擎集成能力，掌握硅光集成核心工艺，产品覆盖高速光互联全场景，是国内少有的全栈CPO技术厂商。
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作者：于晓明 执业证书编号：A0680622030012
