CPO+NPO+1.6T光模块，高速光互联最核心的3家公司

Meta在一台51.2Tb/s


交换机


上做过一次实测：

把负责电光转换的器件从机箱前面板搬进机器内部，放到交换芯片旁边以后，每800G光引擎加激光器的功耗从大约15W降到5.4W，整台机器省下约600W。

一台机器少600W，放到一个拥有上万台设备的数据


中心


里，省下来的可不只是电费，还有后面的散热成本。

交换机、光引擎、电光转换等这些名词，对没接触过这个行业的人基本是一串黑话，我拆开说清楚；

数据中心里有大量芯片需要互相传数据。距离比较短时，可以用铜线连接，成本低，也比较成熟；距离拉长以后，铜线的


信号


衰减和串扰会很难处理，就要换成光纤。

芯片产生的是电信号，而光纤里面传的是光，所以中间需要一个部件负责电和光之间的转换，这就是光模块。

现在数据中心交换机的前面板上，一排排像U盘一样插着的小方块，很多就是光模块。里面有激光器、调制器、光探测器以及信号处理芯片，其中真正负责电光和


光电


转换的部分，业内称为光引擎。

过去多年这套分工很稳定；交换芯片放在电路板中间，光模块插在机箱前面板，两者之间通过


PCB


上的铜走线连接。

现在这条分工线有所改变，光引擎开始从前面板往交换芯片旁边搬；

第一步是把光引擎搬到主


芯片封装


旁边，叫 NPO（近封装


光学


）；第二步是干脆把它和主芯片放进同一个封装里，叫 CPO（共封装光学）。Meta 省下的那 600W，就是位置挪动的结果。

为什么非挪不可，NPO和CPO各自改了什么，挪完以后产业链上哪些环节变重要了，下面我展开来细说，做个全景的解析。

不过对这个行业不了解的伙伴来说，理解可能会比较困难...

一、云厂商的钱还在往


AI


基础设施里投

2026年第二季度，


亚马逊


、谷歌、微软和Meta的资本开支分别达到542亿、449亿、410亿和311亿美元，同比增长68%、100%、69%和83%。

这几家公司年内还在不断调整全年投入；

亚马逊2026年2月首次明确全年资本开支约2000亿美元，7月30日提高到约2200亿美元，公司给出的原因包括AWS和AI基础设施需求，以及内存等零部件涨价。

谷歌年初给出的资本开支区间是1750亿—1850亿美元，随后两次上调，7月22日进一步提高到1950亿—2050亿美元，主要是云业务和内部AI需求持续超过现有供给能力。

Meta在7月29日把全年资本开支下限从1250亿美元提高到1300亿美元，把原先可能出现的低支出情景排除了。

微软也在7月29日把指引从1900亿美元调整到1750亿美元，这次调整和减少数据中心建设无关，只是部分租赁从融资租赁改成了经营租赁，会计处理变了。

这些投入最后会变成


GPU


、服务器、交换机以及大量光模块。

800G已经大规模部署，1.6T也开始增加，网络速度一快，问题就暴露出来了。目前芯片算力提升是非常快的，但芯片之间传数据的速度跟不上...

二、芯片越来越快，数据传不过来了

按照台积电统计的三条曲线，计算能力大约每两年增长3倍，内存带宽增长约1.6倍，芯片之间的互连带宽增长约1.4倍。几代下来，差距越拉越大。GPU算力再强，数据传不过来也只能等。

大模型把这个问题进一步放大；

模型参数向十万亿级发展以后，一颗GPU既装不下，也不可能独立完成所有计算，只能把任务分给大量GPU一起处理。

比如张量并行，会把同一层里的矩阵运算拆到多颗GPU上；专家并行，则把不同专家网络放在不同GPU上。计算过程中，这些GPU需要频繁交换中间结果。

GPU越多，数据交换量越大。传输时间一长，昂贵的GPU就会出现等待，这就是通常所说的I/O Wall，也就是I/O墙。

现在扩大AI算力，大致有这几种不同距离的连接；

Scale-Out是把服务器和机架连成一个更大的集群，距离比较长，光纤早就大量用了。再往外连接不同数据中心，通常叫Scale-


Ac




ros


s，主要也靠光


通信


。

变化最大的是Scale-Up；

Scale-Up是把一批GPU或者其他加速器紧密连在一起，让它们协同工作。过去这类连接主要集中在单个机柜内，距离短，对功耗和成本又很敏感，所以铜互连一直占主导。

但GPU数量正在继续增加；

从Blackwell到Vera Rubin，


英伟达


72颗GPU组成的Scale-Up域内，单颗GPU双向NVLink带宽从1.8TB/s提高到3.6TB/s，整个域的聚合带宽从约130TB/s增加到260TB/s。

Rubin Ultra计划把计算域扩大到576颗GPU，一个机柜已经装不下了。按照东吴证券的判断，从工程实现和部署条件来看，Rubin Ultra可能先采用8×72 GPU的多机柜方案。

一旦Scale-Up从单柜走到跨柜，铜互连就会越来越难做。距离变长以后，信号完整性、传输功耗都开始恶化，原来主要用在Scale-Out里的光连接，也有机会进入柜间Scale-Up。

除了光通信需求增加，还有一个变化，就是以前用铜的连接现在开始用光纤了。

三、现在的数据中心，主力还是可插拔光模块

在谈NPO和CPO之前，先看现在最常见的方案。

可插拔光模块本身就是一个完整的小设备。

发送端把电信号加载到激光上，通过光纤传出去；另一端的光探测器再把光变回电信号，经过跨阻


放大器


，也就是


TI


A放大以后交给后面的芯片处理。

部分高速模块还会使用


DSP


或者CDR，把长距离传输以后发生失真的高速信号重新恢复。

这种设计最大的好处是成熟、灵活。

模块坏了，可以直接从交换机前面板拔下来更换，不需要拆整台设备。

硅光则是光模块内部的一种实现方式。

传统光模块需要使用不少分立光学器件，硅光则借用


半导体制造


工艺，把调制器、


探测器


以及部分光路集成到一块芯片上，这块芯片叫


PI


C，也就是光子


集成电路


。

激光器可以和PIC一起集成，也可以单独放在外面供光，具体采用哪一种方案，要在散热、


光耦


合和可靠性之间做选择。

硅光这几年应用增加，一个重要原因是高速率下的成本。

传统EML把激光器和电吸收调制器集成在一起，性能很好，但进入更高速度以后成本也比较高。硅光方案可以让CW激光器只负责持续输出稳定的光，再由硅光芯片上的调制器把高速数据加载到光上。

与此同时，多种光学功能放到同一块芯片里，分立器件数量和后面的精密装配步骤都会减少。

按照LightCounting的数据，硅光在光模块中的渗透率2024年约为三分之一，2026年有望接近五成。

但无论使用传统光学还是硅光，只要还是可插拔模块，就绕不开同一个问题：

交换芯片在板子中央，光模块在前面板，高速电信号必须先在电路板上走一段比较长的路。

速率越高，这段路越难处理。

四、NPO和CPO，主要就是把这段电连接缩短

可插拔架构下，信号从交换


ASIC


出来以后，要经过封装基板、PCB走线和


连接器


，最后才能到达前面板上的光模块，整个电通道可以达到分米级。

单通道速度不断提高以后，电信号在这段通道里的损耗和失真都会增加，只能加入更多均衡、重定时等电路进行补偿，而这些芯片本身又要用电。

NPO先往前走了一步；

它把光引擎从前面板搬到主芯片附近，让两者位于同一块PCB上，电连接从分米级缩短到厘米级。

这样一来，高速电信号需要经过的PCB走线变短，通道损耗和信号补偿压力都会下降。

CPO再进一步；

交换ASIC和光引擎被放在同一块封装基板或者同一个封装系统里，两者之间的高速电连接继续缩短到毫米级。随后数据直接变成光，通过光纤传出去。

采用外置光源的硅光CPO就是其中一种方案：

激光器放在封装外持续供光，封装里的硅光调制器负责把数据加载到光上；接收端再由探测器和放大电路把光信号还原成电信号。

激光器留在封装外，还有一个实际好处，可以单独进行散热，出现故障以后也比拆整个CPO封装容易处理。

从可插拔到NPO再到CPO，变化基本都指向同一个方向；

电传输距离从分米级降到厘米级，再缩短到毫米级；带宽密度由50—100Gbps/mm²提高到100—200Gbps/mm²，再到200—500Gbps/mm²；单链路时延从20—50纳秒降到10—20纳秒，再到5—10纳秒；单位比特能耗则从15—20pJ下降到8—12pJ，再降到5—8pJ。

博通


和台积电给出的能效比较也指向类似结果：如果把铜互连的能效设为1，可插拔光模块约为2，CPO约为4，更进一步、把光引擎做成芯粒并深度集成的OIO方案可以达到约10。不过OIO目前还处于早期的研发阶段。

集成越深，维护也越麻烦；

可插拔模块坏了直接更换；NPO需要拆板处理器件；到了CPO，光学器件、高速电子器件和封装绑得更紧，


维修


难度明显增加。

制造也一样；

CPO需要同时处理大尺寸封装、散热、光纤耦合、封装良率和长期可靠性，这些环节只要有一个没有过关，规模生产都会受到影响。

NPO虽然在带宽密度和电路径长度上不如CPO，但制造、测试和维护相对独立，散热也更容易处理，所以当前落地门槛更低。

目前可插拔仍然是成熟的大规模商用方案，NPO已经进入试点商用阶段，CPO主要处在原型验证和小规模部署阶段。

五、为什么还要冒险改架构

第一个原因，省电。

英伟达2025年8月公布过一个1.6Tb/s


接口


示例。

在传统可插拔架构中，连接器、PCB和封装基板合计带来的电信号损耗约22dB；采用共封装以后，高速电连接主要留在基板内部，损耗降到约4dB。

对应接口功耗从约30W降至约9W，下降约70%。

开头提到的Meta测试也是类似结果。在Bro


adc


om Bailly 51.2T平台上，把光引擎搬近交换芯片以后，整机可以减少约600W功耗。

第二个问题是前面板已经越来越挤。

可插拔模块不仅占用


端口


位置，还要给连接器、散热结构以及人工插拔留下空间。

当交换机容量越来越大时，机箱高度没有同步增加，前面板能够塞进去的模块数量会逐渐成为限制。

CPO把有源光器件搬到交换ASIC附近以后，前面板主要负责引出光纤。

博通2025年10月发布的Tomahawk 6–Davisson平台就是这种设计。16颗6.4Tb/s光引擎与Tomahawk 6交换芯片共同封装，整机交换容量达到102.4Tb/s。

第三个是物料数量。

一只1.6T可插拔光模块中，需要单独配置外壳、PCB、


电源管理


芯片、


MCU


、存储芯片、Retimer DSP以及散热结构。

到了CPO，这些部件中的一部分可以整合或者取消。

不过CPO现在也不便宜；只有等光引擎、先进封装、外置光源等核心零部件真正形成规模生产，良率和制造成本降下来以后，BOM成本才有可能比传统可插拔方案明显下降。东吴证券给出的长期测算是，成熟以后降幅有望超过50%。

六、光模块搬进去以后，产业链也跟着变

从前面板搬到ASIC旁边，看起来只是位置变化，实际上会重新增加几个环节的重要性。

过去可插拔模块可以作为一个相对独立的成品制造和测试。到了NPO和CPO，光引擎要靠近甚至进入芯片封装，光怎么接进去、光纤怎么从机箱里面引出来、外置激光器怎样供光，都要重新设计。

这里面主要有光引擎及封装、FAU与光耦合、外置激光源、机内光纤、Shuffle以及高密度连接器。

1、光引擎和先进封装

光引擎里面有两类核心芯片。

PIC负责处理光，包括光信号的调制、传输和探测，里面有波导、调制器和光电探测器；EIC负责处理电信号，包括发送端的


驱动器


和接收端的跨阻放大器。

两块芯片放得越近，电连接越短，但制造难度也会提高。

封装过程中既要


控制芯片


翘曲和散热，又要保证光学器件的对准精度，而且不同芯片本身各有良率，集成到一起以后，任何一个环节出问题都可能影响整个光引擎。

台积电COUPE平台就是针对这类需求开发；

它可以通过SoIC混合键合，把EIC和PIC面对面堆叠，从而缩短两块芯片之间的电连接。

在光纤怎么接入芯片方面，COUPE同时支持垂直和边缘两类


耦合


方式；在封装层次上，光引擎既可以放在封装基板上，与交换芯片组成CPO-MCM，也可以进一步放到XPU的中介层上，做更紧密的光I/O集成。

光引擎带宽还会继续提高；

基本方法无非几种：提高单通道速度、增加通道数量，或者增加波长数量。

相关路线图已经从2026年的3.2Tb/s，继续往6.4T、12.8T、25.6T甚至51.2T以上走了。

2、FAU负责把芯片里的光接进光纤

光从PIC出来以后，还不能直接塞进普通光纤。

原因在尺寸；

典型硅光波导的横截面只有亚微米级，而常用单模光纤在1310nm波长下，模场直径大约9微米，相差一个数量级。

如果位置对不准，光就会大量损失。

FAU，也就是光纤阵列单元，负责把多根光纤按照规定的间距排好并固定，再和PIC上的光接口准确对接。

中间还可能使用模场


转换器


、透镜等器件，让芯片里的光尽可能完整地进入光纤。

目前常见的连接方式主要有边缘耦合和光栅耦合。

边缘耦合损耗低、带宽比较宽；光栅耦合则更适合晶圆级测试以及二维光接口排列。

这里还有一个很实际的问题：能不能拆。

CPO封装本来就昂贵，如果光纤必须一开始就永久固定进去，后面发现光引擎本身有问题，前面的封装工序可能一起报废。

所以可拆卸光接口也开始受到重视。

2026年3月11日，Lightmat


te


r与SENKO公布的vClick方案，就是让光引擎可以在最终集成以前先完成测试，之后再进入模封、研磨等封装流程。

康宁GlassBridge采用的是另一种方式，通过玻璃内的离子交换波导，加上TMT插芯接口和被动定位结构，实现可拆卸的光纤与PIC连接。该方案2025年9月与GlobalFoundries合作展示，目前仍处于早期开发阶段。

3、激光器开始从模块里独立出来

部分硅光CPO不会把激光器放进主封装，而是使用ELS，也就是外置激光源。

因为ASIC本身就是一个大热源。如果把激光器一起塞进去，激光器长期工作的温度会很高，而且一旦损坏，整个封装的维护都会非常麻烦。

把激光器单独放到前面板的EL


SFP


模块里，可以独立散热，也能单独更换。

代价是激光器要变得更强才行；

光从外置激光器出来以后，要经过连接器、光纤、耦合结构，再被分给多个调制通道，中间每一步都有损耗。

常规CW激光器过去多为70—100mW级，面向CPO的高功率产品已经推进到400mW级甚至更高，同时还要求低噪声、窄线宽以及长期稳定输出。

这类高功率CW激光器长期由Lumentum、Coherent等海外厂商积累。

国内也已经有产品推进。仕佳光子的400mW CW DFB产品标注，在50℃条件下输出功率大于400mW，350mW输出时电光转换效率超过25%，应用方向包括外置光源和ELSFP。

4、机箱里面开始出现大量光纤

过去光模块就在前面板，光纤从机箱外部接进来就行。

光引擎搬到交换ASIC附近以后，光信号还要从机箱深处再走到前面板，于是机器内部开始出现大量光纤。

带状光纤、光纤柔性板和理纤组件负责安排这些光纤怎么走，既不能弯得太厉害，也不能挡住风道和其他器件，还得给后面的装配和维修留下空间。

采用外置激光源时，里面还会多一套专门给光引擎供光的光纤。

数量增加以后，就不是简单的几根跳线了；

康宁在OFC 2025展示的102.4Tb/s交换系统模型，使用64个MMC前面板连接器，可组织最多1024根信号光纤，另外还有独立的激光供光链路。

光纤到了千芯级以后，怎么排、怎么转弯、怎么穿过机箱、坏了怎么找，都开始影响整机设计。

5、Fiber Shuffle负责把光纤重新排好

还有一个容易看懵的部件叫Fiber Shuffle。

它其实不负责处理数据。

光引擎一侧的光纤排列顺序，和前面板端口需要的排列方式不一定完全对应。Shuffle做的事情，就是提前按照固定规则，把来自不同位置的发送和接收光纤重新整理到正确的位置。

可以把它理解成一组事先接好的光纤线路。

它不做电光转换，也不判断数据应该发到哪里，只负责物理线路重新排列。

产品既可以直接放在机箱内部，也可以做成独立的Shuffle Box。Corning、


Molex


已经有机架式和定制封装产品。

6、连接器必须越来越小

光引擎越靠近ASIC，可用于接光纤的位置反而越有限。

与此同时，一台设备需要连接的光纤数量越来越多，所以连接器必须继续缩小。

这类连接器除了要塞进更多光纤，还要控制插入损耗、保证长期可靠，并且不能把维护弄得太复杂。

US Conec的MMC就是其中一种高密度方案。MMC mini和MMC Jr.可以用于光引擎到板卡边缘的机内连接，在相同空间里放下更多光纤。

这里还会涉及MPO、MTP、MT、TMT等不同插芯结构。

名称很多，实际解决的是同一件事：让几十根甚至更多光纤在尽可能小的空间里准确对齐。

SENKO的SN-MT也是沿着这个方向开发。

七、三家公司目前做到哪一步1、中际旭创

中际旭创2026年上半年营业收入417.78亿元，同比增长182.49%；归母净利润136.51亿元，同比增长241.70%。

增长主要来自重点客户继续增加算力基础设施投入，800G和1.6T等高端光模块需求及出货量快速增加。

公司已经实现1.6T DR8 OSFP224光模块出货，同时拥有800G OSFP、800G QSFP-DD等产品。2026年上半年，1.6T硅光模块进入规模放量阶段，出货量逐季增加。

产能也在扩张，铜陵等生产基地继续建设，全球制造和供应链布局同步推进。

除了传统可插拔模块，公司已经开始进入更靠近芯片的光互连方案。

2026年3月，控股孙公司TeraHop在OFC 2026展示了6.4T 4×DR8 NPO模块和12.8T 8×DR8 XPO模块。

其中6.4T产品主要对应AI Scale-Up互连，12.8T产品覆盖Scale-Up、Scale-Out和Scale-Across等不同网络场景。

同月，TeraHop成为Open CPX MSA创始成员，参与制定面向CPO和NPO的光引擎、可插拔插座以及高速电连接接口规范。

2、天孚通信

天孚通信2026年上半年营业收入28.28亿元，同比增长15.15%；归母净利润12.04亿元，同比增长33.92%。

收入和利润增速差距比较大，背后有几项因素。

二季度200G EML芯片供应紧张，影响了部分有源产品的产能爬坡，汇兑损失也对利润形成压力；另一边，高毛利无源光器件贡献增加，公司通用技术平台的复用和垂直整合也减轻了部分外部影响，同时股权激励在归属时产生了税前抵扣，这部分也增加了当期利润。

产品上，公司已经交付800G和1.6T光引擎，并持续对接海外头部云厂商。

CPO对应的FAU和ELS已经提前准备厂区、设备及产线人员，为后续客户提产做准备；NPO也在与多家客户进行定制开发。

扩产方面，苏州近18万平方米的新总部研发超级工厂已于2026年4月开工，江西5万平方米生产基地厂房即将启动建设。

泰国工厂A栋无源产线已经完成客户验证并量产，B栋有源厂房已交付，有源产品也已经通过客户


认证


。

公司另外披露了2026年限制性股票激励计划，拟向745名董事、高管及核心技术、业务人员授予228.87万股限制性股票，授予价格120元/股。

3、炬光科技

炬光科技主要做微光学器件。

前面讲到的透镜、V型槽等负责把光准确送进指定位置的小型器件，就属于公司的产品范围。

2026年上半年，公司有多家新增客户完成批量验证，在手订单持续增加。

其中，36通道及以上


高通


道V型槽已有部分客户从小批量验证转入批量交付，公司根据后续需求同步推进产能规划和建设。

微棱镜透镜阵列MPLA仍在向重点客户交付联合研发订单，并已经与一家核心客户签署并开始执行技术许可协议，试验生产线继续推进。

精密模压透镜已有多家客户完成样品验证，批量订单陆续落地。

材料方面，公司还在开发可用于硅光模块CW光源和CPO外置激光源的氮化铝衬底材料，目前正与多家头部客户推进送样验证。

公司同期发布2026年度定增预案，拟募集资金不超过10.21亿元，资金将投向高端光互联核心光学


元器件


、高速光通信激光器高性能衬底材料，以及高速光互联核心器件


高精度


耦合与测试装备。

对应的产品范围从光学元器件继续向封装材料和耦合测试设备延伸，但这些项目后续能形成多少收入，仍要看建设、验证和订单落地进度。

以上为行业及产业链资料梳理，仅供交流，不构成投资建议。