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万卡算力浪潮下 CPO如何打通AI数据中心传输“任督二脉”?

2026-02-25来源:快讯编辑:瑞雪

当数据中心算力集群规模突破万卡级,传统铜缆传输的物理瓶颈愈发凸显——带宽受限、功耗飙升、信号衰减,成为横亘在技术升级道路上的三座大山。就在行业陷入僵局之际,共封装光学(CPO)技术以颠覆性姿态闯入产业视野,通过将光模块与AI芯片进行2.5D/3D集成封装,彻底重构了芯片间的通信架构。这种方案让电信号仅负责毫米级短距离传输,而长距离数据交换则由光纤承担,成功破解了传统模块高功耗、信号损耗的双重困局。

技术突破带来的市场响应远超预期。Yole数据显示,2024年全球Datacom CPO市场规模仅7000万美元,但到2030年将暴涨至80亿美元,年复合增长率突破120%。其中,大规模纵向扩展(Scale-Up)场景占据近七成份额,这正是英伟达GB200 NVL72、华为昇腾超节点等万卡集群背后的核心支撑技术。硅光子集成的进一步突破,使功耗降低40%、带宽提升3倍、延迟减少近半,为AI大模型训练提供了关键基础设施。

产业端的订单洪流印证了技术落地的速度。Lumentum 2026财年二季度营收达6.655亿美元,超预期近2000万美元,其中超高功率激光器订单达数亿美元,预计2027年上半年交付。更引人注目的是,其CPO业务营收将在2026年四季度突破5000万美元,随后数亿美元订单接踵而至,迫使公司连续两次扩产共计60%,但激光晶圆厂产能仍被预订至2027年。Coherent的境遇更为夸张,凭借全球唯一的6英寸磷化铟生产线,拿下头部AI数据中心"极其巨大"的订单,2026年底产能翻番后,出货比突破4,订单排期延伸至2028年。

产业链上游的扩产竞赛同样激烈。Tower Semiconductor将硅光与硅锗平台投资从6.5亿美元增至9.2亿美元,2026年四季度硅光晶圆月产能将达2025年同期的五倍。更关键的是,其2028年前的70%产能已被客户预付锁定,与英伟达联合研发的1.6T光模块已成为AI网络扩展的标杆方案。这种产能争夺战在2025年已现端倪——国内头部企业出货的几千片晶圆,最终都集成到了英伟达的光模块中。

技术普及的浪潮正在改写行业格局。2026年英伟达宣布大规模部署CPO后,全球知名云服务商CoreWeave、AI云平台Lambda和德州高级计算中心成为首批用户,台积电则深度参与制造环节的技术攻关。这种技术迭代带来的成本下降尤为显著——总成本、功耗、可靠性三项指标同步优化,使CPO从可选方案变为AI场景的硬性标准,特别满足大规模集群对稳定性和能效的极致要求。

但高速发展背后暗藏隐忧。高度集成带来的维护难题首当其冲:单点故障可能导致整机更换,停机成本较可插拔模块高出数倍;供应链集中化削弱了云服务商的议价能力,不同厂商方案兼容性不足,技术标准尚未完全统一。工艺层面,热管理压力、波长稳定控制、光纤耦合效率等难题仍未攻克,业界普遍认为全面普及至少需要3-5年。过渡方案如LPO、NPO通过降低功耗2-3倍并兼容现有生态,进一步延缓了CPO的替代节奏。

竞争格局正在发生微妙变化。天孚通信、旭创等国内厂商2025年业绩预告大幅增长,华为、谷歌则在自动驾驶、AR/VR等领域拓展CPO应用场景。meta 2024年投入超100亿美元升级AI设施时,明确将CPO列为高带宽升级的核心路径;英国Cambridge Quantum在2026年推广量子计算方案时,也将其视为构建低延迟网络的关键硬件。这场由光学方案引发的产业变革,正从数据中心向自动驾驶、量子计算等新兴领域加速蔓延。