趋势丨硅光与CPO加速量产，AI算力瓶颈正从芯片转向互连

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前言：

2026年8月14日凌晨，英伟达扔出一颗石子。Spectrum-X以太网硅光交换机进入全面量产阶段，成为全球首款量产的200G/lane共封装光学（CPO）以太网交换机系统。与此同时，台积电先进封装技术发展副总经理徐国晋明确表示，CPO技术将在2026年下半年正式进入量产。AI算力的瓶颈，正在从单颗芯片的算力，转向芯片与芯片之间的互连。

作者| 方文三

图片来源 | 网络

铜线扛不住了：电信号正在成为新的“天花板”

如果你打开一个英伟达NVL72机柜的后盖，最先注意到的可能不是那72颗GPU，而是超过5000根同轴铜缆编织成的密网——这些铜缆总长超过3.2公里，是整台机柜1.36吨自重的主要来源。但这还不是最致命的问题。更关键的是，铜已经跑不动了。

传统交换机的工作路径是这样的：交换芯片输出的高速电信号，沿着PCB走线传输十几厘米，到达前面板上的可插拔光模块，在模块里完成电光转换，再进入光纤。十几厘米在低速时代不算什么，但一旦单通道速率提到200Gb/s，电信号在PCB上的损耗呈指数级恶化——介质损耗、趋肤效应、信号反射，全部随频率攀升。

英伟达CEO黄仁勋曾透露，一个英伟达DGX系统需要约500条NVLink电缆，相当于在一个系统内铺设近两英里长的铜缆。更严峻的是，在224Gbps速率下，现有铜互连的耗电量约占集群总电力的30%。SemiAnalysis的报告也指出，AI系统的瓶颈正从单芯片峰值转向互连的能效、密度和可靠性。电信号在铜线上跑不动了。这不是“性能不够好”的问题，而是物理规律层面的天花板。

CPO的解法：把“十几厘米”缩成“几毫米”

CPO（共封装光学）的思路很直接：把硅光子引擎和交换ASIC封装在同一块基板上，让电信号刚出芯片就转成光，传输路径从十几厘米缩到几毫米。CPO将光引擎与计算芯片共封装，把光电传输距离从厘米级缩短至毫米级，以突破带宽和功耗瓶颈。

效果非常显著。链路损耗从传统方案的约22dB降至约4dB，信号完整性提升约64倍。激光器数量减少约75%——传统方案里每个可插拔收发器都自带激光器，高密度交换机面板上激光器数量以百计；CPO把激光器迁出交换机，由外部光源模块集中供光。功耗降低约80%——电信号路径缩短、激光器减量和DSP重定时器被消除，三者共同贡献。平均故障间隔时间提升10倍。

英伟达将Spectrum-X定义为“全球首款进入量产的200G/lane CPO以太网交换机系统”。旗舰机型SN6800在5U机箱内堆叠4颗ASIC，总带宽达到409.6Tb/s，支持512个800Gb/s端口或2048个200Gb/s端口。AI网络速度可提升1.6倍。

CPO的核心价值不是“做得更小”，而是“从根本上改变了信号传输的方式”。

量产落地：从发布到出货不到一年半

CPO从概念到量产的速度，比很多人预想的要快得多。2025年3月GTC大会上首次发布，2026年1月纳入Vera Rubin平台，5月底随Vera Rubin平台进入量产阶段，8月宣布全面量产。不到一年半，走完了从发布到规模化商用的全部流程。

首批客户名单已经确定——CoreWeave、Lambda Labs、甲骨文。三家都是AI算力基础设施的重度玩家。英伟达已将其战略布局向高速互连供应链上下游延伸——分别与Lumentum和Coherent达成多年期战略合作并各投资20亿美元，与康宁达成合作将光连接产品制造产能提高10倍。

台积电方面，其COUPE平台采用3D异质集成方式，利用SoIC工艺将电子芯片和光子芯片垂直堆叠，已在2026年实现规模化量产。台积电计划到2028年将其光子集成电路产能扩大30倍。当芯片厂商和晶圆厂同时把“光”作为战略方向推进，这说明光互连已不是实验室里的概念，而是工厂里的订单。

产业链价值正在重新分配

CPO的量产，正在从根本上改变光通信产业链的价值分布。传统可插拔光模块的价值分布中，光模块厂商（如中际旭创、新易盛）占据核心地位。但CPO将交换芯片、硅光引擎和高速封装集成于同一系统，价值链从模块组装向芯片级集成转移。

这意味着什么？传统光模块的组装利润将下滑，而上游的磷化铟、薄膜铌酸锂、硅光SOI晶圆等材料将迎来强劲需求。光器件与光引擎成为核心增量环节。800G、1.6T可插拔光模块维持出货，但CPO光引擎、硅光芯片、精密耦合器件已成为产业链的核心增量。

在供应链层面，Spectrum-X交换机系统由台积电（先进硅光子工艺制造）、矽品（芯片级封装与测试）、Lumentum（激光芯片制造）、天孚通信（激光器模块子组件组装）及鸿海（交换机系统组装）共同打造。天孚通信已进入英伟达CPO核心供应链。

TrendForce数据显示，当前CPO在AI数据中心光模块中的渗透率仅约0.5%，仍处于商业化早期阶段。但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%。CPO的渗透率虽然还很低，但产业链的价值分配已经开始重构——钱正在从“组装”流向“材料”和“芯片”。

结语

铜线已经跑不动200Gb/s以上的信号了。硅光和CPO正在接过这个接力棒。2026年是CPO从技术验证走向规模化商用的分水岭。而这场从“电”到“光”的迁移，不仅是一次技术升级，更是一次产业链价值的重新分配。

网络援引：

集邦咨询：《英伟达CPO量产：光互连的牌桌正在换人》

东方财富网：《超大规模智算集群互连进展：CPO进入商用阶段》

今日头条：《两年，国内跑出第一家光互连独角兽》

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