2025年光電共封裝(CPO)產業現狀與未來發展趨勢分析

光電共封裝(Co-Packaged Optics，CPO)作為一項革命性的光電子集成技術，正逐步改變數據中心、云計算及人工智能等領域的光通信架構。通過將網絡交換芯片與光引擎共同封裝在同一物理載體中，CPO技術顯著提升了光電轉換效率，降低了系統功耗，并實現了高度集成。

一、產業現狀

1.1 技術成熟與標準化進程加速

近年來，隨著硅光技術的成熟，CPO技術找到了主流實現路徑。硅光技術憑借其與CMOS工藝的良好兼容性，實現了光電器件的大規模集成和低成本制造，為CPO技術的商業化應用奠定了堅實基礎。國際標準組織光互聯網論壇(OIF)于2023年發布了全球首個CPO草案，標志著CPO產業標準制定取得了新的進展。此外，中國電子工業標準化技術協會也發布了首個由中國企業和專家主導制訂的CPO技術標準，進一步推動了CPO技術的標準化和規范化發展。

1.2 全球科技巨頭積極布局

全球范圍內，多家科技巨頭和芯片廠商紛紛布局CPO技術。云計算領域的AWS、微軟、Meta、谷歌，以及網絡設備龍頭思科、博通，芯片龍頭英特爾、英偉達、AMD等，均推出了基于CPO技術的量產產品或解決方案。例如，英偉達在GTC 2025大會上推出了基于1.6T硅光引擎的CPO交換機系列，實現了高速、可擴展的低功耗互聯方案。這些企業通過垂直整合和技術創新，形成了各自的技術壁壘和市場優勢。

1.3 中國廠商崛起與全產業鏈布局

在中國，中際旭創、新易盛、光迅科技等光模塊企業積極投入CPO技術研發，并取得了階段性成果，逐步縮小了與國際領先企業的差距。華為在CPO領域進行了全產業鏈布局，從硅光芯片(麒麟系列)到CPO交換機(CloudEngine系列)全面覆蓋，實現了CPO技術的自主可控和規模化應用。中國政府高度重視CPO技術的發展，將其納入戰略性新興產業，并通過“十四五”規劃等政策文件明確支持。國家集成電路產業投資基金二期(大基金二期)加大對CPO產業鏈的投入，重點扶持硅光芯片、先進封裝等領域。

1.4 市場規模快速增長

隨著數據中心、云計算、人工智能等領域的快速發展，對高速、高帶寬、低功耗的光通信需求持續增長，CPO技術憑借其獨特優勢，正成為滿足這些需求的關鍵解決方案。據中研普華產業研究院的《2025-2030年中國光電共封裝(CPO)市場深度分析及投資風險研究報告》預測，未來幾年內，CPO市場規模將持續擴大，成為全球光通信市場的重要組成部分。中國作為全球最大的光通信市場之一，CPO市場規模的增長尤為顯著。

二、技術進展

2.1 硅光集成成為主流

硅光技術因與CMOS工藝兼容性強、集成度高，成為CPO的主流實現方案。臺積電通過COUPE技術實現電芯片(EIC)與光芯片(PIC)的3D封裝，將光引擎尺寸縮小至傳統方案的五分之一。此外，鈮酸鋰薄膜、量子點激光器等新型材料的應用進一步提升了CPO性能。例如，Lumentum的高功率連續波激光器芯片支持CPO外部激光源(ELS)，實現高溫環境下穩定運行。

2.2 封裝工藝不斷進步

隨著技術的不斷進步，CPO封裝工藝也在持續優化。TSV/TGV技術的成熟推動了CPO從2.5D向3D集成演進，信號傳輸損耗顯著降低。同時，光纖陣列單元(FAU)和連接器、ELSFP模塊、光纖整理器等關鍵組件的技術不斷成熟，為CPO技術的商業化應用提供了有力支持。例如，可拆卸FAU連接器解決了之前CPO采用時面臨的維護挑戰，提高了系統的可靠性和可維護性。

2.3 能效優勢顯著

CPO技術通過縮短交換芯片與光引擎之間的距離，顯著提高了電信號在芯片和引擎之間的傳輸速度，從而減小了尺寸、提高了效率并降低了功耗。據SENKO數據，CPO技術可顯著降低光模塊功耗，助力系統整體功耗減少25%-30%。在AI算力集群和數據中心等高帶寬、低功耗需求迫切的場景中，CPO技術的能效優勢尤為突出。

三、市場驅動因素

3.1 AI算力集群建設需求激增

中研普華產業研究院的《2025-2030年中國光電共封裝(CPO)市場深度分析及投資風險研究報告》分析，隨著人工智能技術的快速發展，AI算力集群對GPU間的高速互聯提出了更高要求。CPO技術通過縮短光電轉換路徑，降低了信號衰減和系統功耗，滿足了AI集群對低延遲、高帶寬的需求。例如，在AI服務器中，CPO技術實現了XPU到XPU連接的更長距離和更高密度，數據傳輸速率可比電纜快百倍，且距離更遠。

3.2 “東數西算”工程推進

作為國家戰略工程，“東數西算”推動了西部算力節點間的高速互聯需求。CPO技術可降低跨區域數據傳輸時延至微秒級，為工程實施提供了關鍵技術支持。隨著“東數西算”工程的深入實施，CPO技術在西部算力節點間的應用前景廣闊。

3.3 政策支持與資金投入

中國政府高度重視CPO技術的發展，通過“十四五”規劃等政策文件明確支持，并將CPO納入戰略性新興產業。國家集成電路產業投資基金二期(大基金二期)加大對CPO產業鏈的投入，重點扶持硅光芯片、先進封裝等領域。此外，深圳、湖北等地通過發布高端緊缺崗位清單、納入新材料產業重點發展方向等措施，吸引人才集聚，推動區域產業鏈協同發展。

四、競爭格局

4.1 國際巨頭形成技術壁壘

國際科技巨頭如英偉達、博通、英特爾等通過垂直整合和技術創新，在CPO領域形成了顯著的技術壁壘。這些企業不僅擁有強大的研發實力和生產能力，還通過并購整合等方式加速壟斷市場。例如，英偉達推出的Quantum-X和Spectrum-X硅光共封芯片及衍生交換機產品，在數據中心網絡性能提升和功耗降低方面取得了顯著成效。

4.2 中國廠商通過生態合作突圍

面對國際巨頭的競爭壓力，中國CPO廠商通過“標準制定+生態合作”實現突圍。例如，中國電子工業標準化技術協會發布的CPO技術標準已吸引多家企業參與，未來或成為全球CPO產業的重要參考。同時，中國廠商在產業鏈上下游具有完整布局和協同效應，能夠通過資源優化配置和成本降低提升市場競爭力。

五、未來發展趨勢

5.1 技術融合與生態重構

中研普華產業研究院的《2025-2030年中國光電共封裝(CPO)市場深度分析及投資風險研究報告》分析預測，未來，CPO技術將與存算一體(Computing in Memory)、Chiplet技術深度融合，催生“光子-電子融合計算架構”。這種架構將進一步提升算力密度，滿足未來百億億級參數模型訓練需求。同時，隨著6G通信對太赫茲頻段下Tb/s級數據傳輸的需求增加，CPO技術將在基站前傳網絡中得到廣泛應用。

5.2 應用場景不斷拓展

除了數據中心和AI算力集群外，CPO技術還將向智能駕駛、邊緣計算、物聯網等新興領域拓展。例如，在智能駕駛領域，CPO技術可支撐車端-云端高速互連，提升自動駕駛模型訓練效率;在邊緣計算領域，CPO技術可實現低功耗、高帶寬的數據傳輸和處理。

5.3 全球化產能布局加速

面對復雜多變的國際經貿環境，中國CPO企業積極推行產能全球化戰略。通過在東南亞、歐洲等地建立制造基地，有效分散了單一區域風險，保障了供應鏈穩定性。同時，全球化產能布局也有助于中國CPO企業更好地服務全球客戶，提升國際競爭力。

光電共封裝(CPO)技術作為一項革命性的光電子集成技術，正逐步改變數據中心、云計算及人工智能等領域的光通信架構。隨著技術的不斷成熟和市場的逐步拓展，CPO技術將在未來發揮更加重要的作用。中國CPO廠商憑借全產業鏈布局與成本優勢，在全球市場占據了一席之地，但核心技術仍需突破。未來，隨著“東數西算”與“雙碳”戰略的深化實施，CPO技術將成為重構全球數字基礎設施的基石。

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欲知更多詳情，可以點擊查看中研普華產業研究院的《2025-2030年中國光電共封裝(CPO)市場深度分析及投資風險研究報告》。