吉林
到2030年，CPO将逐步取代铜缆，成为跨机柜纵向扩展场景的主流方案。
生成式AI发展速度不断突破算力临界阈值，行业架构正式从以芯片为核心迈入以互联为核心的新阶段。传统铜缆存在物理性能瓶颈，已成为整个产业发展的巨大阻碍，打乱了各家企业的财务规划与运营布局。为此，众多企业纷纷锁定硅光晶圆厂产能，签约期限直至2028年。
铜互联技术陷入发展困境
数十年来，数据中心一直依靠传统铜制硬件链路完成设备互联。据分析，面对当下高速数据传输场景，传统铜互联的物理短板已无法规避。当传输速率从800G向1.6T演进时，直连铜缆（DAC）等传统铜介质方案，在传输距离与信号完整性上彻底跟不上需求。铜缆的有效传输距离被限制在1米以内，仅能用于单一服务器机柜内部连接，这套方案已然难以为继。
为解决能耗与带宽瓶颈，共封装光学（CPO）与光计算互联（OCI）成为两大主流技术发展方向。共封装光学将光引擎与计算芯片直接集成在同一基板上，可将能耗降低最高80%，网络延迟缩减95%至96.7%。分析师Eric Huang、Tony Huang预测，2026至2030年，全球数据中心CPO市场（不含外部激光光源）年均复合增长率（CAGR）将达到142%，行业竞争重心也从单纯扩充GPU数量，转向提升整体互联效率。
铜缆的物理局限不仅是工程技术难题，更在重塑全球产业竞争格局。大规模算力集群难以跨分布式网络高效扩展，导致推理算力基础设施供给不足，直接拖慢新一代大模型的训练与落地进度。
这也促使头部AI企业投入数十亿美元大举布局基础设施。Anthropic财报数据显示，该公司本季度营收有望创下109亿美元的历史新高，但受限于配套基础设施不完善，业务扩张严重受阻。为突破硬件瓶颈，Anthropic与SpaceX达成合作，在2029年5月前每月支付12.5亿美元，以获取美国孟菲斯Colossus1超级计算集群的高密度互联资源。
纵向扩展与横向扩展：两大网络架构分化
各大企业争抢高端基础设施的背后，AI网络架构分化为纵向扩展与横向扩展两大路线，二者也清晰界定了铜缆技术的失效场景，以及CPO市场增长的核心落地领域。
纵向扩展架构主要用于机柜内、域内的GPU之间通信。训练万亿参数大模型时，数千颗高性能加速器需要绕过传统网络协议，实现内存共享与微秒级任务同步。两位分析师指出，这一应用场景正是无源铜缆的“禁区”，受限于1米传输上限，铜缆完全无法胜任。为避免数据传输延迟导致集群宕机，新一代平台开始全面部署OCI光芯粒。到2030年，CPO将逐步取代铜缆，成为跨机柜纵向扩展场景的主流方案。
横向扩展则用于连接相互独立的分布式GPU集群，以及交换机之间的数据转发。传统可插拔光模块存在功耗高、热密度大的问题，但横向扩展场景短期内不会被光互联技术快速替代，传统方案仍有生存空间。
Eric Huang与Tony Huang表示，2026年可插拔扩展光学（XPO）多源协议等行业新标准落地，叠加线性可插拔光学（LPO）等节能技术迭代，将延长传统可插拔光模块的生命周期。预计至2030年，这类产品仍将在横向扩展网络中占据主导地位。
动辄数兆瓦的“距离损耗”
目前，传统光学设备与可插拔光模块的耗电量，约占数据中心总功耗的3%~4%。根据相关测算显示，若继续沿用现有架构，当联网GPU规模达到20万至100万颗时，网络互联部分的功耗占比将飙升至10%以上。
CPO技术将计算芯片与光引擎的物理间距，从原本的100多毫米缩短至中介层上的0.1毫米。单位比特能耗从10皮焦以上降至约2皮焦。对于用电负荷已接近电网承载极限的超大规模云厂商而言，部署CPO架构，将成为打造兆瓦级AI算力中心的必备条件。
今年夏季，多家科技企业即将推出2纳米以下的埃米级先进制程芯片。在此背景下，成功锁定光芯片晶圆产能的企业，将获得运营与成本优势；而仍依赖传统铜缆架构的企业，则将面临严峻的性能短板。
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