不知道大家最近刷资讯有没有留意英伟达CPO量产这件事,我这几天反复翻产业链资料,越看心里五味杂陈。市场上一堆概念股炒得热火朝天,各种利好消息满天飞,可扒开真实的量产供应链名单,现实并没有盘面那么乐观。
英伟达Spectrum‑X这款全球首款实现大规模量产的CPO交换机,算是AI光互联时代一个实打实的里程碑事件,不是实验室样机,是真真切切对外交付的量产产品 。把官方公布的核心供应商全部捋一遍,台积电负责硅光子芯片制造,Lumentum提供激光芯片,矽品承担芯片级封测,鸿海做整机的组装测试,整套量产链条里面,来自中国大陆的厂商,就只有天孚通信这一家。
这里我得先把概念掰碎讲清楚,避免很多人看新闻产生误解。工业富联虽然是鸿海在A股上市主体,负责整机代工,但本质属于台资企业的A股平台,并不属于大陆本土厂商范畴,真正大陆本土杀入这份量产名单的,就天孚通信一个,这点很多财经文章会模糊处理,我觉得要讲实在话,不能混为一谈。
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天孚通信拿到的是什么业务?不是核心的硅光芯片,也不是激光光源,主要做激光器模块子组件组装,FAU光纤阵列单元、ELS外置光源配套组件这些无源器件和组件环节,产品交付给鸿海,再去完成整机装配,产品已经进入量产交付,良率满足规模化生产标准,能够挤进英伟达的量产供应链,已经非常不容易。
但有一个很现实的问题摆在眼前,它处在产业链的组件组装环节,最核心、价值最高的芯片、光源、先进硅光工艺,全部掌握在海外厂商手上。看到这里我当时就在想,咱们国内光模块产业不是全球占比很高吗?800G光模块大量出口,中际旭创、新易盛这些企业,在全球市场都是响当当的角色,怎么到CPO真正量产落地的时候,大陆本土企业就只有一家出现在名单上?
很多普通读者可能还不太懂CPO到底是什么,我用大白话聊一聊。AI大模型训练推理,不是单块GPU单打独斗,是成千上万张显卡协同运算,显卡之间、交换机之间需要海量的数据传输,就好比超级工厂里面无数条运输传送带,传送带跑的速度,直接决定整个工厂的生产效率。
传统模式,交换芯片出来电信号,要经过很长的电路板走线,送到独立插拔式光模块,再转换成光信号传输。走线长了之后,信号损耗大、功耗飙升、延迟也高,到1.6T、3.2T更高速率时代,传统架构的物理天花板很快就会到来。
CPO共封装光学,简单说,就是把光引擎直接和交换芯片封装在同一个基板上面,电信号传输距离从厘米级别压缩到毫米级别,信号刚从芯片出来就直接转成光信号。功耗大幅下降,延迟压得很低,带宽密度直接拉满,是未来超大规模AI算力集群绕不开的技术路线 。英伟达这一代量产CPO对比传统方案,激光器数量减少七成以上,系统功耗大幅降低,设备稳定运行时间也成倍提升,对于大型智算中心来说,电费成本、设备损耗成本都能明显优化,这也是海外云厂商迫切想要用上CPO交换机的根本原因 。
看到这里,很多人会觉得,既然逻辑这么顺,那国内抓紧做出来就行了。可现实的产业迭代,从来不是纸面理论那么简单。现在A股市场上,沾CPO概念的上市公司几十家,做材料的、做散热的、做样机研发的,很多公司公告都说自己布局CPO,可布局研发、送样验证,和真正进入海外巨头的量产供货名单,中间隔着一道巨大鸿沟,样机跑通,不等于可以稳定大批量生产供货。
我平时看很多行业研报,经常会看到很乐观的预判,说国内CPO很快就全面追赶上来。但把英伟达这份量产名单摊开,我们得客观看待现状。天孚通信能冲进去,是我们产业链的亮点,但同时也照出我们整条链条上不少短板。
我先聊聊天孚通信本身,它为什么能成为唯一突围的大陆本土厂商。这家企业深耕无源光器件很多年,光纤阵列这类产品全球市占率很高,本身不做交换机整机,也不和下游模块厂商抢饭碗,定位上游配套组件,客户覆盖全球头部光通信企业,很早就跟着海外头部客户同步预研CPO相关技术,产品精度、耦合良率这些硬指标,过了英伟达严苛的认证门槛,才拿到量产入场券。
但也要清醒认清定位,它切入的是无源组件组装环节。CPO整套系统里面,价值权重最高的部分,上游光芯片、外置连续激光光源、硅光PIC芯片、2.5D/3D异构先进封装,这些高价值核心环节,我们还没有实现大规模自主量产供货。
英伟达为了保障CPO光源的产能,直接拿出40亿美元,投资绑定Lumentum和Coherent两家海外光源大厂,锁定优先供货权,这两家就是当前CPO外置CW激光器的主力供应商。这一步动作其实杀伤力很强,直接把上游最紧缺的光源产能提前锁定。
而激光器芯片,又高度依赖磷化铟InP衬底材料。这东西就相当于激光器的地基,没有高质量磷化铟衬底,就造不出高性能的激光芯片。现在全球高端磷化铟衬底产能高度集中,海外少数几家企业把持绝大多数产能,供需缺口巨大,衬底价格这两年直接暴涨,扩产周期还要两到三年,急不来,不是砸钱短期就能堆出产能的生意。国内企业虽然已经在磷化铟衬底方向发力,但是高端6英寸衬底国产化率很低,配套长晶炉、MOCVD设备很多还依赖进口,距离大规模商用供货还有很长的验证爬坡周期。
这就说到国产化第一个卡点:核心光芯片与衬底材料。
国内现在,低速光芯片已经逐步实现国产替代,但是CPO需要的高功率、高可靠性CW连续激光芯片,能够小规模样品出来的企业有几家,源杰科技、仕佳光子这些一直在攻坚,但是想要达到英伟达这种级别客户的量产标准,要经过长时间多轮可靠性测试,良率、一致性、长期工作稳定性都要过关,不是实验室样品点亮就算成功。
很多人分不清样品和量产的差距。实验室环境,拿出一颗合格样品不难;但是几十万上百万颗产品生产出来,每一颗性能波动极小,长期不间断运行几千上万小时不出故障,这个大规模稳定良率,才是真正的门槛。海外厂商几十年技术积累,已经跑通完整工艺,我们追赶就要一步一步熬认证周期。
第二个卡点,硅光芯片制造工艺。
CPO方案里面硅光芯片承担调制、分光等一系列复杂功能,制造需要几十层光刻工艺叠加,工艺复杂度非常高,英伟达选择交给台积电来完成硅光子流片,不是随便找一家工厂就能够做出来。国内也有硅光芯片研发,部分企业已经有样品和小批量产品,但是面向AI数据中心的高端硅光PIC芯片,不管是性能,还是大规模制造良率,对比海外头部厂商,差距肉眼可见。硅光芯片不光是设计,流片工艺平台本身就是巨大壁垒,国内可用成熟硅光流片平台选择并不多。
第三个卡点,就是先进异构封装。
很多人误以为CPO就是光模块的升级,核心是光器件。实际上越深入了解越明白,封装才是CPO落地最大拦路虎之一。CPO要求把光引擎和交换ASIC芯片封装到同一个基板,光电异质集成,贴装精度要微米级别。光信号耦合稍微偏移一点点,性能直接垮掉。同时高密度集成之后,散热压力成倍增加,电芯片发热会直接影响光器件工作性能,热形变又会进一步造成光路偏移,热、光、电三类问题纠缠在一起,互相影响,设计和工艺难度比传统光模块封装高出一大截。
台积电CoWoS系列先进封装平台能够支撑这类异构集成,国内长电科技、通富微电等封装大厂,也在积极布局光电共封装技术,样品已经完成验证,但大规模量产成熟度、配套设备链条,对比国际顶尖水平,还有明显差距。封装这件事,设备、工艺、材料、测试整套体系需要同步跟上,单一环节突破远远不够。
讲到这里,也不能一味唱衰,我们国内产业也不是原地踏步,不能因为英伟达量产名单只有一家大陆厂商,就全盘否定国内的进展。
国内现在走出了一条过渡路线NPO近封装光学,难度比完整CPO低一些,可以在现有产线基础上做改造,国内华为、新华三、锐捷网络都在推进NPO产品,部分产品已经在国内云厂商小规模试点部署,用来解决当下算力中心带宽升级需求,算是务实的折中方案。
新华三已经拿出51.2T CPO硅光交换机实现小批量交付,锐捷网络完成CPO交换机客户验证,但是要划重点,这些都是国内小批量试点,和英伟达Spectrum‑X面向海外云厂商大规模量产,量级完全不是一个概念。样机、小批量试点,和全球化大规模量产供货,中间隔着客户认证、良率爬坡、供应链配套一整套关卡。
国内光模块厂商,中际旭创、新易盛这些,在传统可插拔800G、1.6T光模块领域,全球竞争力很强,海外大厂的核心供应商,这是我们实打实的优势。但是CPO技术范式发生变化,价值分配也随之改变。传统光模块时代,模块整机制造环节价值占比高;CPO时代,上游光芯片、衬底材料、先进封装价值占比大幅抬升,恰好这些就是我们短板集中的地方。这也是为什么,我们传统光模块很强,但是冲到CPO海外巨头量产名单,就只剩一家大陆组件厂商突围。
平时刷股吧、短视频,经常看到网友很激动,说国内马上全面实现CPO国产替代。我自己有时候也会期待国产快速突围,但看产业调研资料看多了,心态会冷静很多。技术追赶不是游戏开外挂,今天攻关,明天就全部搞定。
举个很现实例子,就算我们把芯片设计做出来了,衬底材料产能跟不上,MOCVD设备受限,先进封装产线良率上不去,依旧没有办法大规模出货。整条产业链是木桶,最终产能上限由最短那块木板决定。单一企业单点突破意义有限,衬底、外延、光芯片、硅光流片、封装设备、测试仪器,整条链条要协同迭代。
当然,也不用过度悲观。天孚通信能够成功进入英伟达量产供应链,也证明大陆企业在精密光组件这一块,已经拿到国际顶级赛场的入场券。无源器件不是低端,CPO架构之下,光纤阵列这类无源器件的精度要求反而比传统光模块时代更高,能够稳定满足大厂量产标准,本身也是硬实力的体现。这是一个很好的起点,可以以组件为支点,慢慢向上游延伸技术积累。
资本市场现在对CPO的预期其实挺矛盾。一方面,市场疯狂炒作CPO概念股,很多公司仅仅只有研发布局,股价就出现大幅波动;另一方面真正拿到海外量产订单的企业寥寥无几。我有时候会感慨,A股很多科技赛道都是这样,概念跑在产业现实前面。很多普通投资者分不清“研发布局”、“送样验证”、“小批量试产”、“大规模量产供货”这几个完全不同阶段,很容易被新闻标题带节奏。
英伟达这一代CPO,2026‑2027年整体出货规模也就几万套级别,属于第一代产品,还不是行业真正爆发的时候。行业普遍预期第二代CPO产品,大概2027年前后,才会迎来更大规模放量,第二代产品架构还会做优化,支持零部件单独插拔维修,降低运维难度,到那个时候才是产业链真正大考的时间窗口。留给国内产业链追赶的时间窗口,客观说还有,但并不宽裕。
我们现在的局面可以概括:无源器件、组件组装已经具备国际竞争力;NPO近封装过渡路线国内已经落地试点;但是高端磷化铟衬底、高性能CW激光芯片、高端硅光工艺、光电异构先进封装,这几块,就是摆在国产CPO面前实实在在的坎。
不是说我们做不出样品,而是要做到高良率、高一致性、长期稳定可靠、成本可控的大规模量产。实验室出样品,和商业化海量供货,完全两码事。
也有朋友会问,既然海外卡上游,我们能不能绕开CPO这条路线,走自己的技术路线?客观来讲,全球头部云厂商、AI算力巨头都在往CPO方向押注,算力集群带宽需求持续爆炸式增长,3.2T、6.4T速率迟早到来,CPO代表的光电共集成是大趋势,很难完全绕开。NPO只能做中期过渡,想要匹配未来极致算力密度,最终还是要直面CPO这套技术体系。
国内厂商的机会在哪里?第一,国内智算中心市场本身体量巨大,国内云厂商、算力建设会给本土厂商提供迭代土壤,在国内场景完成大规模落地验证,打磨良率和工艺,再向外输出,这是过去光模块行业走过的路。第二,组件环节已经实现突破,依托无源器件优势,向上渗透光引擎模组,一点点啃光芯片、封装的硬骨头。第三,材料、设备上游同步发力,衬底、外延、封装设备不能长期依赖海外,只有整条链条同步往前走,国产替代才不是一句口号。
不过这个过程注定不会一蹴而就,中间会有反复,会有试错,也会有企业掉队,不能指望一两年就全部补齐差距。
写到这里,我心里还是挺感慨的。国内光模块产业曾经实现非常漂亮的逆袭,从过去追赶者,成长为全球市场主力。现在技术迭代来到CPO节点,赛道重新洗牌,一部分优势还握在手里,一部分短板暴露出来。英伟达量产名单只有一家大陆厂商入选,不是结局,更像是一张体检报告,把产业链优势和短板清清楚楚摊开在所有人面前。
未来CPO国产化能不能打一个漂亮的翻身仗,关键就看磷化铟衬底、高端光芯片、硅光工艺、先进封装这些核心卡点,我们到底能以多快速度逐个攻破。
**互动话题:**
看完英伟达CPO供应链现状,你觉得国产CPO最大的短板是材料芯片,还是封装工艺?
你认为国内产业链大概多久能够实现完整CPO整机的大规模量产?
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