问题——算力扩张遇到互连瓶颈,传统方案逼近上限。随着大模型训练与推理需求持续增长,智算中心正从“万卡级”加速迈向更大规模集群。算力提升不仅取决于芯片性能,也越来越受制于“算力如何高效连接”。高带宽、低时延、低功耗等指标叠加的要求下,传统可插拔光模块在功耗、布线复杂度和集成密度上的优化空间逐渐见顶,数据中心内部互连的能效与成本压力随之上升。光电融合、缩短电互连距离、提高光互连占比,正成为行业共同关注的方向。原因——政策导向与市场需求叠加——技术路线加速明朗。一上——政策端持续释放信号。4月3日,有关部门印发《关于开展普惠算力赋能中小企业发展专项行动的通知》,提出推动全光交换等技术部署,意以更高效的网络与算力供给降低中小企业用算门槛。此前,深圳发布面向2026—2028年的行动计划,提出在先进封装光模块等领域加强布局,推动光模块向更高带宽演进,并强调对关键材料与工艺环节的攻关。工信部门与市场监管部门联合印发的稳增长行动方案,也提出对高速光芯片、光电共封等方向加大研发投入。多层级政策叠加,指向加快建设高质量算力基础设施、完善新型信息网络底座的方向。另一上,需求侧变化更直接。生成式应用带动数据交互量快速上升,集群内东西向流量占比持续提高,使互连体系同时面临“带宽要上去、功耗要下去、运维要更简单”的约束。鉴于此,CPO作为将光引擎与交换芯片等更紧密集成方案,被视为提升带宽密度、改善能效的重要路径之一,并与硅光集成、先进封装等技术协同演进。影响——国际厂商量产节奏加快,产业竞争进入“工程化”阶段。从近期国际会议与企业动向看,光通信的重心正从传统电信网络继续转向“面向算力的数据中心互连”。多家国际厂商披露扩产与平台进展,显示市场对高速光器件的中期需求预期趋于一致:有企业计划提升关键激光器件产能以应对订单增长,也有晶圆代工与芯片企业推动硅光平台走向量产,并与上下游伙伴开展关键环节的联合验证。更值得关注的是,部分头部算力硬件厂商已发布面向数据中心交换场景的CPO产品规划,并通过投资与产能锁定加强供应链保障,反映出产业正从概念验证走向规模导入。对国内而言,政策引导与全球需求变化叠加,带来两方面影响:其一,数据中心网络设备、光器件以及封装测试等环节将面临更高规格的技术迭代压力;其二,关键材料、核心芯片与工艺装备的自主可控需求更为突出,产业链协同创新的重要性上升。对策——以“材料—芯片—封装—系统”协同攻关提升产业韧性。业内普遍认为,CPO要实现规模部署,难以依靠单点突破,而需要贯通从材料到系统的全链条工程能力:在上游,磷化铟、薄膜铌酸锂等材料体系,以及高端衬底、陶瓷基座等封装基础件,影响器件性能上限与良率空间;在中游,高速激光器、探测器等核心光芯片与硅光集成工艺,决定带宽密度与功耗表现;在下游,先进封装、光电协同设计、散热与可靠性验证,以及面向数据中心运维的可维护性体系,直接关系部署成本与迭代效率。政策层面已多次强调加强关键技术研发与产业化能力建设。下一步,建议在重大应用场景牵引下,健全产学研用协作机制,加快标准与测试体系建设,推进共性工艺平台和中试能力布局;同时,依托算力基础设施建设项目,引导形成更稳定的需求预期,促使企业在良率爬坡、可靠性验证与供应链协同上加大投入。前景——从“可用”走向“好用”,渗透率提升取决于成本与生态成熟度。综合市场研究机构预测与产业节奏判断,未来几年CPO及涉及的硅光方案在AI数据中心的应用渗透率有望提高,但推进节奏仍取决于三项关键因素:一是系统级成本与能效的综合收益能否明显优于现有方案;二是先进封装的良率、可维护性与长期可靠性能否经受规模部署检验;三是产业生态能否形成可复制的工程化路径,包括器件供应、封装产能、测试能力与标准接口的成熟度。可以预见,随着算力普惠政策推进、数据中心持续扩容以及国际厂商量产提速,CPO相关技术将进入更密集的验证与导入窗口期。对产业链而言,这既是竞速期,也是补短板、夯基础的关键阶段。
在全球数字经济竞争格局加速调整的背景下,光通信的突破不仅影响单一产业,更关系到国家算力基础设施自主可控的关键支点;CPO的演进路径表明,把握前沿技术窗口期,需要政策引导、企业创新与市场需求形成合力。随着光电融合这条“新传送带”逐步加速运转,下一代智能计算的效率边界或将被重新定义。