XPO、NPO和CPO的技术岔路口到底该选谁？

【湾芯展推荐】本文涉及的相关厂商：光迅科技、Nvidia、中芯国际、台积电、中际旭创、Marvell、Broadcom

立者-XPO

XPO(eXtra-dense Pluggable Optics)是可拔插光模块（Pluggable Optics）的演进版本，业界广泛的认为XPO是各类可插拔光模块统称，无论是数据中心机架上密密麻麻的QSFP-DD，还是OSFP封装，它们都属于XPO的范畴。XPO是目前业界技术和工艺成熟度最高、厂商需求最高的光互联器件。在2026的OFC大会上，Arista 推出了全新的 XPO器件，在原有可拔插的光模块上进行了针对更高频宽和更佳热管理的扩展，目前XPO 多源协议 (MSA) 已有超过 100 家公司参与其中。反观国产CPO阵营中，中际旭创、新易盛更是享誉全球的光模块厂商，经历过2025年的量价齐升，市值已经达到万亿，在XPO 多源协议也是核心贡献者。

XPO的核心逻辑是互联解耦，交换机芯片和XPO相互独立，通过PCB板上的高速走线（Trace）相连，XPO内部自带DSP（数字信号处理器），负责对衰减的信号进行补偿和重定时（Retiming）。这种可拔插式的方案是大规模互联机组运维的不二之选，交换机互联着多台算力机组，高负荷的工作环境让光模块寿命大大缩减，坏了哪个拔哪个，不需要为了一个光口故障去更换多余部件，给算力厂商带来极致的运维友好性。但是随着单通道的速率提升，从56G到112G甚至现在的224G时，信号损耗指数级上升，这种损耗需要上述的DSP（数字信号处理器）弥补，而DSP功耗巨大且需要良好的散热环境。目前800G光模块中，单一DSP的功耗就超过了50%。

所以业界为了解决这个功耗“黑洞”，开发出了LPO（Linear-drive Pluggable Optics线性直驱可插拔光模块），LPO直接拔掉了光模块内部的DSP芯片，只保留具有高线性度的Driver和TIA（跨阻放大器），把信号补偿的脏活累活全扔给了交换芯片内部的SerDes去处理，而结果是出奇的好，XPO的功耗下降了近50%，延迟大幅降低，同时完美保留了可插拔的便利性。但是目前LPO也只能支持在2km以内的高带宽互联，长距离的仍旧存在不小的信号问题。

妥协-NPO

业界在可拔插光模块达到物理瓶颈时，开发出堪称重构者的CPO(Co-Packaged Optics光电共封装)通过将光芯片和电芯片直接通过硅通孔互联，然后封装在同一块基板上以达到极致的光电互联距离，但是量产良率和可靠性散热等问题仍旧横亘在每一家公司面前。所以在XPO的物理瓶颈和CPO的量产难题之间，NPO（Near-Packaged Optics，近封装光学）应运而生。

NPO的逻辑是不那么激进的用3D封装将光电距离缩减到极致，将光芯片（光引擎）和电芯片（ASIC芯片）封装在同高性能的PCB基板上，将原先通过QSFP、OSFP等封装接口互联的数十厘米缩减到数厘米以内。NPO在XPO和CPO之间十分巧妙的缩短了电信号走线距离，降低了DSP的工作负荷，其功耗表现优于XPO，并且在封装端不需要高难度的2.5D微凸点封装和3D垂直互联先进封装，很多OEM厂商也能制造。

光迅科技在OFC 2026展会上展示了全球首款3.2T硅光单模NPO模块，并在国内头部CSP完成了全系统验证，成为业界率先达成这一里程碑的厂商。其全栈自研了一整套完整的NPO系统，内部包括：光引擎OE、外置光源模块ELSFP， 及光纤管理模组FMU-Shuffle等。并且其采用32×100G架构的3.2T Vcsel NPO、采用 32×200G 架构的6.4T 硅光单模NPO正在紧锣密鼓的研发当中。

当然业界也有广泛的声音指出，NPO只是一个过渡技术，1.6T时代LPO表现已经足够优秀，兼顾低功耗和可维护性；3.2/6.4T时代CPO技术日趋成熟，良率和产能爬升上来，NPO的位置就很尴尬，向上带宽的物理瓶颈比不过CPO和向下的低成本规模化量产拼不过XPO的过渡态技术。

重构-CPO

带宽的物理瓶颈和功耗这俩绕不开的瓶颈卡住了XPO和NPO的命门，CPO就是完全重构整个光互联网络，PCB走线会带来的信号衰减，那就直接封装在一起将走线距离缩减到零。CPO通过2.5D/3D先进封装技术，将交换机ASIC芯片和硅光引擎（Optical Engine）像搭积木一样，封装在同一块基板（Substrate）上。光电互联距离缩短到毫米级，其单比特功耗（pJ/bit）大幅降低，对于102.4T时代的交换机，CPO可能是目前唯一能在功耗指标上达标的方案。

当然CPO也存在两个难题，热管理是目前最大的技术挑战，交换芯片是动辄kw的功率是封装内部的发热大户，而光引擎中的核心元件——激光光源（Laser）对环境温度十分敏感，高温会导致激光器寿命骤降并且激光波长发生漂移，直接影响信号质量。目前业界退而求其次采用ELS（外置光源模块）的方案，将激光光源放置在前面板上，通过保偏光纤把光引到芯片旁边的光引擎里，这个方案复杂度高且成本较大。

另一方面，CPO将所有器件封装在一起，如果一个光信号的通道损坏，整个模块报废的话，厂商的成本压力将变得十分巨大， 动辄数万美元的交换芯片连同基板一起报废绝无可能，所以CPO目前可维护性（Serviceability）是数据中心客户最大的顾虑。

既然各有各的瓶颈，那么问题就来了：数据中心和AI大厂们，到底会作何选择？这个问题的答案其实并不是非黑即白的多选一，而是一条随着时间推移技术发展的“齐头并进”路线。数据中心向来都是利益第一，稳字当头，资本看中的从来都是商业价值，技术次之。所以不妨我们来梳理下演进周期：

1.6T节点->2026Q3：这个时间节点将会是1.6T和以下带宽的主流时期，带DSP的光模块仍旧是CSP厂商的基石，LPO的出现在短距离互联中将抢占大量市场份额，今年XPO仍旧是最大的市场主流。

3.2T节点->2029年：随着带宽来到3.2T节点NPO和CPO开始发力，单通道224G SerDes的大规模商用，电信号的功耗将是业界最大的难题，NPO预计将替代XPO大规模出货。

6.4T节点->2030年：当单通道速率迈向448G及以上，PCB走线、通孔和连接器的损耗都将是功耗的灾难，CPO不是可选而是必选，从板级互联到芯片级互联将是物理规律限制下的“唯一解”。

结语

在商业利益面前，没有绝对的选项，哪种方案实际会胜出，以及在哪里胜出？答案取决于CSP厂商如何权衡，带宽、功耗和可维护性。而每一种形式在每一种阶段都是业界的最优解。

文中插图为生成式AI生成参考:《V. Sekar, "XPO vs CPO: The Trade-offs Between Speed, Power, and Modularity in Next-Gen AI Networking," Vik's Newsletter, Apr. 21, 2026》