近日,英伟达正式宣布全球首款200G/lane共封装光学(CPO)以太网交换机Spectrum-X进入全面量产阶段,标志着AI数据中心的互连技术从实验室走向规模化商用。这一里程碑背后,是一个日益严峻的产业困境——当AI集群从千卡迈向万卡、十万卡,核心瓶颈已不是芯片算得不够快,而是芯片之间数据"传不动"。
一、算力瓶颈的本质:不是"算不快",而是"传不动"
2026年全球AI服务器出货量预计约275万台,同比增长28%。伴随算力规模急剧膨胀,一个被长期忽视的"带宽墙"正在成为AI基础设施的核心制约:
功耗跃升。 标准AI数据中心机柜功耗从传统8-15kW跃升至60-120kW,旗舰超节点达155kW以上。传统可插拔光模块方案在功耗、密度和信号完整性上同时承压。
带宽失衡。 算力每两年增长约3倍,互联带宽仅增长1.4倍。在分布式大模型训练中,30%-50%的算力耗时被浪费在数据传输等待上,硬件利用率直接腰斩。
互连瓶颈。 当GPU集群从千卡迈向十万卡,芯片间的数据搬运成为制约训练效率的首要因素。传统的电信号传输和可插拔光模块方案,在能效和密度上已接近物理极限。
简言之,AI算力的真正卡点不在芯片本身,而在芯片之间——互连效率决定了算力的实际利用率。
二、CPO为何是破局方案:功耗降80%,信号完整性提升64倍
CPO(共封装光学)的核心思路是将光引擎从交换机面板"搬到"交换芯片旁的封装基板上,使电—光距离从厘米级压缩到毫米级,从根本上解决功耗和带宽瓶颈。
英伟达Spectrum-X量产产品提供了验证:基于Spectrum-6交换芯片,单芯片交换带宽102.4Tb/s,激光器数量减少75%,功耗降低80%,故障间隔时间提升10倍,光损耗从约22dB降至约4dB,信号完整性提升64倍。首批客户包括CoreWeave、Lambda Labs、甲骨文,微软Azure和Meta也确认采用。供应链方面,台积电负责硅光芯片制造,鸿海负责系统组装,天孚通信供应激光器模块子组件及FAU。
从市场空间看,根据Yole预测,CPO市场规模将从2024年的4600万美元飙升至2030年的81亿美元,年复合增长率高达137%。产业界普遍将2026年视为CPO"量产元年",规模化商用预计在2027至2028年全面展开。
三、从0到1:CPO量产对算力产业链的三层重塑
CPO量产不只是单一环节升级,而是对算力产业链的结构性重塑,涉及上游材料、中游器件、下游系统三个层面。
1. 上游:光芯片与材料的"新增量"
CPO架构对高功率CW激光器芯片、硅光晶圆、保偏光纤的需求是纯增量。磷化铟(InP)衬底是高速激光器的核心材料,技术壁垒极高且供给脆弱——中国掌握全球约70%的精炼铟产量,叠加出口管制因素,供需紧张或成长期主题。此外,源杰科技已实现100G EML激光器芯片批量出货并推进200G验证,国产替代正在加速。
2. 中游:光引擎与器件的"良率之战"
光引擎整合激光器、调制器、光侦测器等多类元件,技术与良率双门槛,是当前供应瓶颈最显著的环节。FAU(光纤阵列单元)和MPO(多芯推入式连接器)是CPO必备接口单元。天孚通信被英伟达点名负责激光器模块子组件及FAU供应,上半年归母净利润同比增长33.92%,在CPO中游环节确定性最高。
3. 下游:光模块龙头的"身份转换"
中际旭创、新易盛占据全球800G光模块70%以上份额,上半年营收分别增长182%和100%,订单能见度已延伸至2027年。CPO时代,这些龙头厂商的角色正从"卖光模块"转向"卖光引擎和系统级封装方案",身份转换的深度决定下一轮红利的分配格局。
四、有哪些CPO龙头含量高的基金值得关注?
1. 华夏创业板人工智能ETF联接A/C(025505/025506)
基本信息: 跟踪创业板人工智能指数(970070.CNI),基金经理单宽之。基金采用被动指数化投资策略,股票资产投资于标的指数成份股和备选成份股的比例不低于基金资产净值的90%,跟踪紧密度在同类中表现突出。(数据来源:基金中期报告)
费率优势: 场内综合年费率仅0.20%(管理费0.15%+托管费0.05%),为同指数产品中费率最低档。场外C类免申购费,持有7天以上免赎回费。相比同类AI主题ETF普遍0.50%以上的综合费率,长期持有的费率优势非常显著。(数据来源:基金合同)
投资特点: 从创业板人工智能指数持仓结构看,三大光模块龙头(新易盛、中际旭创、天孚通信)合计权重38.86%,在AI类指数中位居第一。同时覆盖江波龙、协创数据、北京君正等存储与算力基础设施标的,实现CPO产业链上中下游一体化配置。适合长期看好AI算力产业链、希望低费率布局CPO量产元年的投资者。(来源:指数定期权重数据)
2. 东方智选中证人工智能产业ETF联接C(024966)
基本信息:跟踪中证人工智能产业指数,产品由东方智选基金管理,本基金为被动指数联接产品,严格跟踪标的指数。
费率情况:C类份额免申购费,持有7天以上免赎回费,基金运作费率为行业常规标准,费率透明无隐性成本。
投资特点:该指数包含正宗CPO光模块产业链标的,本产品覆盖CPO、光通信、AI算力、人工智能应用端标的。
五、风险提示
CPO产业趋势明确,但投资需注意以下风险:光引擎良率提升不及预期导致量产节奏延后;先进封装产能紧张制约供应链交付能力;云厂商资本开支节奏变化影响下游需求;中美供应链不确定性带来地缘风险;板块前期涨幅较大,面临估值调整压力。
六、总结:光互连是AI算力扩张的确定性刚需
每一轮AI浪潮的底层推动力都是"更大规模的计算",而每一次计算规模的跃迁,都伴随着互连技术的范式转换。从电信号传输到光纤通信,从板级互连到机架级连接,再到CPO将光引擎直接集成到芯片封装——这条路径的本质,是用光的带宽和效率突破电的物理极限。这不是可选升级,而是AI集群规模持续膨胀后的必由之路。
CPO的深层价值在于它代表了一种确定性的产业方向:当大模型参数持续膨胀、集群从万卡向十万卡演进,互连的能效、密度和可靠性就不再是"锦上添花",而是"没有就不行"的刚性基础设施。北美四大云厂商2026年二季度资本开支合计约1712亿美元,全年指引上调至7200亿-7450亿美元,五大CSP均未释放见顶信号,全球算力基础设施投入仍在加速。
从产业链竞争格局看,中国光模块厂商已占据全球领先地位,上游光芯片国产替代也在加速推进。从可插拔到NPO再到CPO,集成度递增的产业路径已在全球形成共识,不可逆转,接下来比拼的是谁跑得更快、良率更高。
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转自:鹰潭新闻网
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