本文涉及的相关厂商:Browave、Coherent、Corning、Fabrinet、Foxconn、Lumentum、Senko、ASE/SPIL、Sumitomo Electric、TFC、TSMC、Boardcom、Ayar Labs、Sicoya、Molex
NVIDIA推出面向智能代理人工智能时代的革命性网络解决方案——共封装光学(CPO)交换机。这种基于硅光子技术的交换机取代了传统可插拔收发器,与ASIC集成在同一封装内,相比传统网络,可实现3.5倍的能效提升、10倍的网络弹性增强以及1.3倍的部署速度加快。在今年的GTC大会上Quantum-X800和Spectrum-X从底层革新和算力网络的互联基石,以“全垒打式创新”带领AI算力走向新时代。
英伟达CPO核心供应商名单
英伟达今年发布的算力互联交换机解决方案着重介绍了CPO技术,并将数据互联的未来定位于光电子技术的革命上,并计划于今年二季度开始量产Quantum-x CPO交换机,并预计在2026放量。在其展示的视频中,包含了诸多业界光电子行业的佼佼者,核心组件几乎被中美两国包揽,日本在精密组件和硅光材料领域也不容小觑。
英伟达CPO产业链核心供应商(图源:Nvidia)
按照产业链上下游大致可以分为四类:
• 芯片级:Coherent、Lumentum、Sumitomo(激光/EML)、TSMC(硅光)
• 器件级:波若威(AWG/PLC)、天孚(无源/FA)、Senko(连接器)
• 光纤/材料:Corning、Sumitomo
• 封装/代工:Fabrinet、Foxconn、ASE/SPIL
在全新的115.2T的800G Quantum-x CPO交换机其采用了新型的微环谐振器调制器(MRM)、TSMC的COUPE平台进行了光引擎的系统级优化,直插FAU光纤阵列全面升级。相较于上一代新产品带来显著提升包括:
光电集成架构革新:通过台积电 COUPE 技术将电信号传输距离从厘米级缩短至毫米级,电损耗从 22 dB 降至 4 dB,信号完整性提高到 63 倍
显著的能效提升:单个 800G 端口功耗从传统方案的 30W 降至 9W,能效比从18.75pJ/bit提升至 5.63pJ/bit,降低了 30% 以上的功耗
带宽密度跃升:单台 Quantum-X交换机总带宽达115.2Tbps,是传统交换机2.5倍eSpectrum-X交换机可提供高达 400Tbps 的总吞吐量
可靠性增强:通过减少 80% 的离散光学组件,系统故障率降低 10 倍,维护成本下降 30%
液冷技术深度整合:采用全浸没式液冷方案,直接散热板载硅光器件,使芯片结温控制在±0.5°C以内,热耗密度从传统方案的200W/cm2提升至 500W/cm2
Nvidia CPO产业链公司全梳理
波若威科技(Browave)
一句话点评:台湾老牌无源器件/晶圆级代工,FTTx 分光器龙头。
技术亮点:离子交换平面光波导(PLC)晶圆4-6-8 inch 全尺寸量产,插入损耗 ≤0.1 dB;自研“深紫外曝光+ICP 刻蚀”工艺,可把 AWG 通道间隔做到 50 GHz 仍保持-30 dB 串扰;2024 年新增 3 条 8 inch PLC 产线,月产能达 3,000 片,用于 400G/800G CWDM4 模块内 AWG 芯片。
Coherent(原 II-VI+Finisar)
一句话点评:全球光器件/激光芯片头部公司,并购自研加垂直整合,业内龙头。
技术亮点:100 mm InP 晶圆月产 30 k 片,25 G/50 G DFB 芯片自供率 95%;2024 年发布 200 G PAM4 EML(53 GBaud),TDECQ<1 dB,可直接封1.6 T DR8;3 inch SiC 衬底 + 薄膜LiNbO3 异质集成,实现 C+L 波段 IQ 调制器 Vπ<2 V,带宽 70 GHz。
Corning
一句话点评:光纤线缆和玻璃衬底的“材料之王”。
技术亮点:SMF-28® Contour 光纤,1550 nm 衰减 0.14 dB/km,宏弯半径 5 mm 衰减增加 <0.05 dB,专为 5G前传密集布线;2024 年推出 Corning® TXF™-HT,200 µm 小外径,可耐 200 °C 高温,供油井 DTS/DAS 传感;玻璃基板(Glass Core)封装,厚度 100 µm,TGV 孔径 25 µm,用于 CPO 光互连“光纤到芯片”封装。
Fabrinet
一句话点评:光模块/精密光学的“高端代工厂”。
技术亮点:超洁净(ISO 5)+ 主动振动隔离(<1 µg)共线,装配 800G 硅光模块良率 >95%;自研无源耦合平台:六轴陶瓷伺服 + 视觉 AI对齐,单通道耦合损耗 <0.3 dB;新增 2 条 3D共封装光学(CPO)试产线,产能和良率爬坡中。
Foxconn(富士康)
一句话点评:全球最知名代工,正快速切入硅光与 CPO 代工业务。
技术亮点:与台积电、英伟达合作CPO共封装平台,深圳龙华建“Micro-OP 超级工厂”,月产能 30 万颗 800G DR8 硅光模块;自制无源对准机台(0.5 µm 精度)+ 激光焊接(<1 µm 热漂移),目标 2026 年拿下 15% 全球 800G 代工份额。
Lumentum
技术亮点:量产 100 mW 1310 nm DFB,用于100 G/lane DR/FR;55 GHz 带宽,TDECQ 0.9 dB;高功率 980 nm 泵浦激光器单管 2 W,电-光转换效率 58%,为掺铒光纤放大器(EDFA)核心;2025 年发布 200 G PAM4 VCSEL(850 nm),TDECQ 1.2 dB,支持1.6 T SR8 500 m 多模链路。
Senko
一句话点评:全球光纤连接器“隐形冠军”,核心专利1000 余项。
技术亮点:SN-MT 16/32 芯,2 mm 间距密度比传统 MPO 提高 3 倍,插损0.15 dB,回损 >65 dB;2024 年推出“超弹性”陶瓷插芯,抗压 80 N,适配 200 µm 小径光纤,为 CPO 面板高密度布线首选;2025 年发布一体式 SN-CS 连接器,取消弹簧,高度 6 mm,可直接焊在交换机 PCB 边缘。
日月光(ASE/SPIL)
一句话点评:全球最大封测厂商,光芯片封装“后道”头号玩家。
技术亮点:FO-EB(Fan-Out Embedded Bridge)封装,把 4 × 100 G 激光阵列 + 驱动 IC埋在 2.5-D 中介层,线宽/距2/2 µm,插损 <1 dB@26 GHz;2024 年导入 300 mm ABF 载板,实现51.2 T 交换芯片 + 32 光引擎共封装,功耗 <0.5 pJ/bit。与 NVIDIA、Broadcom 联合开发“激光器倒装 + 光纤激光蚀刻通孔(TGV)”工艺,目标 2026 年 102.4 T CPO 量产。
Sumitomo Electric
一句话点评:日本“光纤+化合物半导体”双巨头。
技术亮点:超低损纯硅芯光纤(Z-PLUS Fiber),1550 nm 衰减 0.141 dB/km,打破康宁纪录;InP 100 mm 晶圆月产 20 k 片,25 G/50 G DFB 芯片全球市占 25%;2025 年发布 200 G PAM4 EML(53 GBaud),消光比 >8 dB,TDECQ 0.8 dB;并拥有 3 dB 带宽 100 GHz 的薄膜 LiNbO3 调制器。
天孚通信(TFC)
一句话点评:中国光电无源器件龙头,高速光引擎 OEM。
技术亮点:自研“非球透镜 + 石英玻璃”一体成型,插损 0.1 dB,为 400G/800G 硅光模块主流方案;2024 年发布 100 GHz DWDM 微光学组件,隔离度 >55 dB,尺寸 2.5 × 2.5 mm,直接封装在相干模块内。江西高安基地 2025 年满产,月产 200 万只 800G 用 FA(Fiber Array),良率 98%,成本较日厂低 20%。
台积电(TSMC)
技术亮点:7 nm CMOS + 65 nm SiPh 3-D 堆叠(COUPE平台),把 56 Gb/s 微环调制器、Ge-Si APD、光栅耦合器全部做在 300 mm 晶圆,每 mm² 可集成 400 个光学 I/O;2024 年验证 1.6 Tbps 光互连 demo:单芯片 32 通道×53 Gb/s,功耗 5 pJ/bit,误码率极低。2025 年开放 5 nm + 45 nm SiPh “N5X-SiPh”试产,支持 CPO 与 GPU 同封装,首批客户为英伟达、AMD、Intel。
当然除了上述大会提及到的厂商,纵观英伟达在硅光(SiPh)/CPO 供应链上一直“多轨并行”战略,激光光源、无源器件、代工和封测厂商还有如下的厂商:
Broadcom(博通)
一句话点评:NVIDIA 硅光共封装交换芯片的ASIC 供应商。
技术亮点:51.2 T “Bali”交换芯片(Tomahawk-5硅光版)提供给英伟达,集成 64 个 800 G CPO 端口;最新 3.2 Tbps 硅光 I/O retimer(DSP-less),把 SerDes 功耗从 12 pJ/bit 降到 4 pJ/bit,NVIDIA 直接买 IP+晶圆。
Ayar Labs
一句话点评:NVIDIA自己投资和扶持的“光学 OIO”初创公司。
技术亮点:TeraPHY™ 单片 256 Gbps(8×32 G)硅光收发,采用CW-WDM 光源 + 微环调制器,与 NV 的 Grace-CPU 小芯片(Chiplet)做 2.5-D 拼接。2024 年已交付 1000 颗 TeraPHY 样品,用于 GB200 NVLink-5 机柜内部“光替代铜”验证,目标 2026 年上 GB300。
Intel
一句话点评: NVIDIA 硅光晶圆代工厂商,对标台积电。
技术亮点:Intel 45 nm SiPh PDK(IPF-45-OP)已导入 NV 的 800 G CPO 引擎:激光器外置(ELSFP),硅光芯片在 Intel 俄勒冈 D1B 厂流片,2025 H2 量产。提供玻璃基板(TGV)封装服务,把 51.2 T Switch+16 光引擎做在 110 × 110 mm 玻璃载板,翘曲 <50 µm。
Amkor
一句话点评:第二大 OSAT,硅光芯片的后段扇出型封装(FO-EB)业界领先。
技术亮点:2025 年韩国仁川厂上线“硅光专用”300 mm ABF 载板,线宽/距1.5/1.5 µm,插损 <0.8 dB@53 GHz。与 NVIDIA 共同开发“激光器倒焊 + 光纤激光蚀刻通孔(TGV)”工艺,已拿到 2026-2028 三年 4 亿美元长单。
Synopsys
一句话点评:给 NVIDIA 提供硅光 PIC 设计平台 + 高速DSP IP。
技术亮点:Synopsys OptoCompiler 已集成到 NV内部设计流程,支持 3 nm CMOS + 45 nm SiPh 协同仿真,把光/电合并 DRC 时间从 7 天缩到 4 小时。2024 年发布 224 G PAM4 DSP(PCIe-7版本),NVIDIA 直接硬核授权,用于 CPO 电口侧 retimer。
Sicoya(德国)
一句话点评:硅光晶圆第二供应商。
技术亮点:300 mm SiPh 工艺(与GlobalFoundries 合作),单芯片集成 8×100 G 微环 + Ge-Si PD,面积 4 × 4 mm²。2024 Q4 通过 NV 资质认证,成为 GB200 CPO 引擎的“微环阵列”替补货源,对冲台积电 COUPE 产能。
Source Photonics(东山精密)
一句话点评:模块级验证伙伴,提供 800 G DR8 硅光参考设计。
技术亮点:2024 年发布 800 G DR8 SiPh 模块(基于 NV 提供的 COUPE 芯片),TDECQ 1.2 dB,功耗 11 W,直接用于 GB200 系统互通测试。
Molex
一句话点评:高密度光纤背板 + 近封装光学(NPO)连接器供应商。
技术亮点:2025 年向 NV 交付 32-fiber SN-MT 背板,插入损耗 0.2 dB,支持 51.2 T 交换槽到槽 500 m 链路,用于 Quantum-X 机柜。
结语
纵观产业上下游,英伟达在硅光晶圆代工主要依靠台积电和英特尔两家,衬底、基板等材料则主要来自日本材料商;ASIC和硅光PIC设计主要是美国本土厂商,国内目前在光模块(新易盛、中际旭创、东山精密)、高精密PCB(胜宏科技)、FAU(天孚通信)等细分赛道逐渐切入CPO供应链。硅光子处于爆发前夕,国内还有更多细分赛道的厂商蓄势待发,不知明年的大会是否会给我们带来新的惊喜。
/2E引入了伪通道并将每引脚速度提升至8Gb/s。HBM3/3E将通道扩展至16个并支持64个存储体,使每个堆栈容量高达24GB。HBM4计划于2025年推出,将通道数翻倍
*参考资料
1.《Silicon Photonics Platform for Next Generation DataCommunication Technologies》TSMC
2.《Nvidia 2025 GTC》
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