英伟达CPO产能拟扩至15倍，光模块生意要变天了？

摘要：英伟达宣布，计划到2027年年中将CPO光引擎产能扩大15倍，同时与台积电、矽品精密及多家光学器件厂商建立深度合作。随着CPO逐渐进入量产阶段，部分光电转换功能开始从独立光模块转移至交换ASIC附近。但就在宣布扩产前，英伟达又与思科合作开发新一代可插拔光模块。CPO是否真的会替代传统光模块？这场技术路线竞争将如何改变全球光通信产业链，以及中国厂商的市场机会？

英伟达CPO扩产15倍，为什么现在开始抢产能？

2026年10月21日，在德国柏林举行的GTC大会上，英伟达宣布了一项大规模供应链扩张计划。其中最引人关注的是，英伟达将与矽品精密（SPIL）合作，计划到2027年年中，将共封装光学（CPO）所需的光引擎制造产能提高至当前水平的15倍，并争取在2028年底进一步翻番。

英伟达同时宣布，与日本揖斐电（IBIDEN）、三星电机和欣兴电子合作，未来三年将相关封装基板供应能力提升至目前的2.5倍；与Amkor合作，到2028年底将中介层晶圆产能提高超过300%；半导体测试能力则计划在2027年达到2026年的两倍。英伟达还向京元电子提供11亿美元产能预付款，用于支持新测试设施和设备建设。

英伟达创始人兼CEO黄仁勋在公告中表示，当前AI基础设施需求异常旺盛，产能已经成为制约因素。

需要指出的是，这些扩产计划并不全部服务于CPO。封装基板、先进封装和半导体测试同样承担着GPU、HBM及其他高性能芯片的制造需求。其中，与CPO联系最直接的是SPIL的光引擎产能扩张。

为什么英伟达要在此时提前锁定光引擎产能？

答案与AI计算系统的扩张方式有关。过去，数据中心网络主要承担服务器之间的数据交换。如今，随着GPU集群从单机架向多机架、大规模计算系统扩展，网络传输效率开始直接影响AI训练和推理的实际性能。即使GPU算力持续提高，如果交换网络无法及时完成数据传输，计算资源也可能因通信等待而无法充分利用。

这一变化正在提高交换芯片的带宽密度和功耗要求。当高速SerDes进入200Gbps级别，传统交换ASIC与前面板可插拔光模块之间的PCB电连接，需要面对更高的信号损耗和功耗压力。CPO通过将光引擎集成到交换ASIC附近，缩短高速电连接距离，减少部分信号补偿电路的功耗，为下一代高密度交换机提供了新的实现路径。

英伟达的产品进展也使扩产变得更加迫切。

2025年3月，英伟达正式发布Spectrum-X Ethernet Photonics和Quantum-X InfiniBand Photonics系列CPO交换机。2026年5月底，Spectrum-X Ethernet Photonics宣布进入生产阶段，Quantum-X也已经有客户部署和运行的公开案例。随着Vera Rubin平台进入生产，英伟达需要为更大规模的Scale-Out网络准备相应的交换系统。

不过，Spectrum-X同时支持CPO和传统可插拔光模块，因此不能简单按照Vera Rubin的出货量推算未来CPO需求。

另一个原因来自制造本身。相比传统光模块，CPO需要更紧密地协调硅光PIC、电芯片、激光器、光纤耦合和先进封装。光引擎既要满足高速信号传输要求，还要经受封装工艺、热循环和长期可靠性测试。即使硅光芯片具备量产条件，如果光学耦合良率不足，或者封装后测试效率过低，也可能限制最终产品的交付规模。

这些能力需要经过设备开发、产线调试、工艺验证和客户认证，难以在订单快速增长后立即补齐。因此，英伟达必须在产品进一步放量之前，就推动制造伙伴扩大产能。

从这个角度看，此次扩产反映出英伟达正在提前解决CPO规模制造可能面临的瓶颈。但规划产能能否转化为实际交付，仍取决于未来客户需求、产品良率和产能利用率。

值得一提的是，英伟达为什么选择CPO制造体系，而没有完全沿用传统光模块供应链？

英伟达正在改变光模块制造链条

在传统数据中心交换机中，交换ASIC与光模块通常由不同企业设计和制造。交换芯片负责数据转发，光模块通过标准化接口连接交换机，完成电信号与光信号之间的转换。系统厂商可以根据速率、传输距离和成本要求，选择不同供应商的可插拔光模块。

CPO正在改变这一分工。

与传统光模块安装在交换机前面板不同，CPO将硅光引擎集成到交换ASIC所在的封装体系中，使高速电信号的传输距离从传统PCB上的数十厘米缩短到封装内部的毫米级。这样可以降低高速电连接损耗，减少部分独立DSP及信号补偿电路的功耗。

但光引擎与交换芯片距离越近，双方的设计关系也越紧密。SerDes接口、调制器、驱动电路、封装布局、电源和热管理，都需要在产品开发早期共同考虑。传统光模块相对独立的设计与制造方式，已经难以满足这种集成要求。

这也是英伟达选择自主开发CPO的重要原因。

英伟达拥有Spectrum以太网交换芯片、Quantum InfiniBand交换芯片，以及NVLink、ConnectX等网络产品。对英伟达而言，网络性能直接关系到GPU集群的计算效率。通过自主设计交换ASIC和硅光引擎的关键架构，英伟达能够在芯片设计阶段就优化电光接口，使网络技术演进与GPU平台保持协同。

事实上，英伟达已经深入参与硅光器件的核心设计。

在2025年8月发布的技术资料中，英伟达介绍了其采用的微环调制器（Micro Ring Modulator）硅光引擎，支持单波长200Gbps PAM4调制。微环调制器具有尺寸小、集成密度高的优势，但对制造工艺和温度变化较为敏感。英伟达与台积电合作，通过工艺控制和热管理优化，提高器件性能的一致性，为规模制造创造条件。

以Spectrum-X Ethernet Photonics为例，单颗交换ASIC封装集成32个3.2Tbps硅光引擎，形成102.4Tbps级光互联能力。如此密集的光电集成，意味着光引擎已经成为交换芯片封装设计的重要组成部分。

不过，英伟达并没有选择自行完成所有制造环节。

根据官方披露，台积电利用COUPE技术负责硅光PIC与电子芯片的制造及异构集成；矽品精密承担晶圆凸块、封装组装和测试；Lumentum、Coherent、Sumitomo等企业参与外部激光源及相关光学子组件开发；Corning、SENKO等提供光纤连接和精密光学技术；富士康、Fabrinet则参与系统级组装与测试。

其中，外部激光源（ELS）是一个重要设计选择。英伟达将激光器放置在交换芯片封装之外，通过光纤向硅光引擎供光。这样既能减轻高温对激光器的影响，也允许维护人员单独更换部分故障光源，降低系统维护难度。

从这套供应链可以看到，CPO产品的生产涉及芯片制造、精密光学、先进封装和整机集成等多个环节。英伟达负责关键技术与系统架构设计，专业供应商则承担不同制造任务。

这种模式对传统光模块产业的影响值得关注。

过去，光模块企业可以在标准化产品中集成激光器、调制器、探测器、DSP及光学连接器，完成制造后向交换机厂商交付。随着CPO将部分光电转换功能移入芯片封装，相关设计与制造价值可能分别转向硅光PIC、电子芯片、先进封装、外部激光源及精密光学组件企业。

其中，部分独立DSP功能可能被省去，先进封装和光电测试的重要性则进一步提高。拥有硅光芯片设计、光学耦合及自动化测试能力的企业，也可能获得新的市场机会。

当然，这并不意味着传统光模块厂商会被排除在CPO供应链之外。它们长期积累的高速光学设计、封装、测试和客户认证能力，仍有机会向光引擎及相关组件延伸。

英伟达与博通，谁在争夺下一代光互联的主导权？

事实上，除了英伟达，另一家半导体巨头也在推进类似的技术路线。长期占据高端以太网交换芯片重要市场地位的博通（Broadcom），已经将CPO发展到第三代产品，并开始通过网络设备制造商扩大商业化应用。

两家公司的技术竞争正在逐渐趋于正面。

2024年3月，博通推出基于Tomahawk 5交换芯片的Bailly CPO平台，提供51.2Tbps交换容量，在同一封装中集成8个6.4Tbps硅光引擎。2025年10月，博通进一步发布Tomahawk 6-Davisson，将单芯片交换容量提升至102.4Tbps，采用16个6.4Tbps光引擎，支持200Gbps级高速通道，并利用台积电COUPE技术实现光电异构集成。

英伟达Spectrum-X Ethernet Photonics同样采用200Gbps级SerDes，其Spectrum-6交换ASIC提供102.4Tbps交换容量，但使用32个3.2Tbps光引擎。英伟达还通过四颗交换ASIC组成409.6Tbps的SN6800系统。

因此，两家公司目前已经具备相近的单芯片交换带宽能力。从商业化进展看，英伟达和博通都已越过单纯的技术展示阶段。

2026年5月底，英伟达宣布Spectrum-X Ethernet Photonics进入生产阶段。云计算服务商Lambda也在3月披露，其Quantum-X InfiniBand Photonics交换机已在生产环境中运行，应用于包含超过1万颗GB300 GPU的AI基础设施项目。不过，这一案例属于Quantum-X，不能作为Spectrum-X已经大规模部署的直接证据。

博通的商业化路径有所不同。2025年3月，Micas宣布基于Bailly的51.2Tbps CPO交换机进入批量生产。2026年10月，Celestica又发布采用Tomahawk 6-Davisson的102.4Tbps液冷交换机DS6005，Micas也推出相应的1RU产品，计划于2027年第一季度进入生产。

双方更大的区别在于商业模式。

英伟达拥有GPU、NVLink、ConnectX网卡、BlueField DPU以及Spectrum、Quantum交换芯片。在其AI计算平台中，交换网络需要与GPU通信、拥塞控制和集群调度协同工作。英伟达自主开发CPO，可以将光互联技术纳入整个AI系统的设计与优化过程，并通过完整计算平台获得商业价值。

博通则延续其交换ASIC供应商的业务模式。云服务商、网络设备企业和系统集成商可以基于Tomahawk芯片及CPO方案开发产品。Celestica、Micas等厂商承担整机设计和制造，再面向不同计算平台的客户提供设备。

这种模式使博通能够服务采用英伟达GPU、其他AI加速器以及自研XPU的云服务商，也让客户保留更多系统设计和设备供应商选择空间。

值得关注的是，两家公司在产品层面竞争，却都需要台积电的硅光制造和先进封装技术。随着CPO进入规模制造阶段，光引擎良率、封装测试和外部激光源供应能力，也开始影响产品交付速度。

与此同时，IEEE、OIF、OCP等组织正在推动高速光电接口、外部激光源及开放系统规范。大型云服务商希望通过标准化降低采购和维护成本，但目前不同厂商的CPO光引擎仍难以像传统可插拔模块一样直接互换。

从产业竞争角度看，英伟达希望通过GPU与网络架构的协同设计提高系统竞争力，博通则希望依靠交换ASIC、硅光技术和跨客户生态扩大市场。两家公司都在争取下一代光互联的产品定义权。

英伟达与博通CPO竞争对照表，来源：与非研究院整理

英伟达一边扩产CPO，一边开发新光模块：CPO真的会取代可插拔吗？

就在英伟达宣布CPO光引擎产能将扩大15倍的9天前，另一项技术合作同样值得关注。

2026年10月12日，英伟达与思科宣布共同开发新一代高密度可插拔光模块USFP（Ultra-Dense Small Form Factor Pluggable）。该架构面向400Gbps/lane高速电接口，规划支持最高12.8Tbps的模块容量。按照两家公司公布的设计目标，USFP的前面板带宽密度可达到现有200Gbps/lane可插拔方案的4倍，能效提升约30%。

英伟达还与TE Connectivity、Amphenol合作开发相应的连接器和模块生态，试图在提高带宽密度的同时，保留可插拔光模块的维护便利性和多供应商采购模式。

英伟达一边投资CPO，一边仍然在推动新型可插拔光模块。

从技术原理看，CPO能够通过缩短交换ASIC与光引擎之间的电连接距离，减少高速信号传输损耗和部分DSP功耗。随着交换芯片进入102.4Tbps时代，这种优势更加明显。对于需要大量高速端口的大型AI交换系统，功耗降低意味着可以减少部分供电和散热压力，也有助于提高交换机的带宽密度。

但数据中心采购网络设备时，功耗只是成本的一部分。

传统可插拔光模块经过多年标准化发展，具备相对成熟的热插拔维护体系。当某个端口出现故障，维护人员通常可以直接更换对应模块，不必拆卸交换芯片或中断整个设备的运行。

CPO则面临不同的维护条件。虽然英伟达采用外部激光源设计，允许故障激光模块独立更换，但硅光引擎仍然与交换ASIC处于紧密集成的封装体系中。如果故障发生在光引擎或封装内部，维修范围和成本便取决于具体结构。Spectrum-X采用可回流焊光引擎，而Quantum-X使用模块化光学子组件，两种架构的维护方式也不完全相同。

制造良率同样影响CPO的经济性。一颗交换ASIC封装需要集成多个光引擎，每个引擎都涉及光学耦合、电气连接和可靠性测试。如果某个组件在最终封装后失效，可能增加高价值封装的返工或损失风险。提前筛选已知良品光引擎能够降低这种风险，但也增加了测试和制造流程的复杂度。

光模块厂商也在通过新的封装架构回应这些挑战。

2026年3月，Arista宣布成立XPO多源协议，提出采用液冷设计的12.8Tbps可插拔光模块。该方案将光学通道数量提高至64路，前面板带宽密度可达到传统1.6T OSFP模块的4倍。其集成冷板最高支持400W散热能力，但这一数值代表设计散热上限，并非模块的实际运行功耗。

与此同时，NPO（近封装光学）通过将光引擎布置在交换ASIC附近，在缩短高速电连接的同时，保留一定程度的模块化设计。对于希望采用开放硬件平台、维持多供应商采购能力的云服务商，这种架构提供了另一种选择。

LightCounting在2026年9月发布的市场研究中指出，尽管NPO成为行业讨论热点，传统重定时可插拔光模块的销售仍在刷新纪录。2026年第二季度，部分800G光模块的出货量同比增长最高达到约3倍，而完全重定时模块仍占据市场销售的绝大部分。

TrendForce则预测，到2030年，CPO与NPO合计市场规模将超过390亿美元，可插拔光收发模块市场仍接近260亿美元。需要注意，前者包含CPO和NPO两类技术，后者属于另一产品统计范围，不能直接将两组数据视为同口径的市场份额。

未来AI光互联的技术选择，还将受到网络架构的影响。对于追求高带宽密度和能效的大规模Scale-Out交换网络，CPO具有吸引力；对于强调维护灵活性、传输距离选择和开放采购的场景，高密度可插拔及NPO仍有应用空间。

更大的变化可能发生在Scale-Up网络。随着GPU之间的互联从铜连接逐渐向光连接扩展，光学组件有机会进入过去由电互联主导的市场。届时，无论采用CPO、NPO还是新型可插拔方案，都将创造新的光互联需求。

英伟达同时布局CPO和USFP，也让传统光模块企业面对更复杂的市场。未来一部分光电转换功能可能进入交换ASIC封装，而另一部分需求仍将通过独立光模块交付。硅光芯片、激光器、精密光学连接和光电测试等技术，也会越来越多地参与这两类产品的竞争。

中国企业的机会：从光模块到光引擎，谁能进入新的供应链？

中国大陆CPO产业链企业进展矩阵，来源 ：与非研究院整理

对于已经在全球高速光模块市场占据重要位置的中国企业，这种变化将直接影响下一阶段的产品研发和供应链布局。

首先受到影响的是传统高速光模块厂商。

过去几年，中际旭创和新易盛依靠800G、1.6T高速光模块，已经建立起规模化制造和全球客户交付能力。根据中际旭创2026年半年报，其1.6T硅光模块已进入规模放量阶段，出货量逐季攀升；新易盛也已实现1.6T光模块量产交付。

面对下一代光互联架构，两家公司正在拓展产品形态。中际旭创展示了6.4T NPO和12.8T XPO方案，新易盛推出了6.4T NPO、12.8T XPO等产品，并布局CPO相关技术。不过，这些新型封装方案仍处于不同的研发、验证和产品导入阶段，与已经形成规模收入的1.6T可插拔模块需要分开看待。

光迅科技则提供了另一种发展路径。依托已有的硅光PIC、DFB/EML激光器、光电探测器及混合集成技术，公司正向更完整的光引擎方案延伸。对于CPO而言，这些能力需要进一步与交换ASIC的电气接口、封装结构及热管理系统结合。

随着部分光电转换功能进入芯片封装内部，传统光模块厂商的竞争也将延伸到硅光引擎设计、光电封装、自动化测试和系统联合开发等环节。原有的客户关系和制造经验仍然重要，但新的封装架构要求企业更早参与系统级产品设计。

相比完整光引擎，精密光学组件已经出现更具体的商业化进展。

天孚通信是其中值得关注的企业。2026年10月22日，公司在投资者交流中表示，为CPO配套的FAU光纤阵列和ELS外部激光源相关产品，在性能、良率和交付保障方面已具备较好基础，将根据客户需求持续提产；NPO配套产品仍处于样品阶段。

天孚通信还拥有一条值得关注的国际客户渠道。光库科技并购审核问询回复中的可比公司资料显示，2024年天孚通信第一大客户为Fabrinet，占其当年销售额的61.69%。Fabrinet为英伟达、Coherent、Lumentum等企业提供光电产品制造服务，也是英伟达公开披露的CPO制造合作伙伴。

这说明天孚通信已经与英伟达相关的国际光通信制造生态建立商业联系。当然，目前没有公开资料显示FAU或ELS产品已经用于英伟达Spectrum-X或Quantum-X交换机。

仕佳光子在CPO专用光学组件方面取得了不同程度的商业化进展。其2026年半年报披露，面向CPO的高通道FAU、大通道保偏器件，以及用于硅光自动化封装的耐高温FAU，均已实现小批量出货。光库科技则披露，其泰国工厂的高精度多通道FAU已经进入大客户合格供应商清单，正在持续扩产。

激光器也是重要环节。源杰科技2026年上半年持续大批量交付70mW、100mW CW激光器，同时推进120mW、300mW和400mW产品的研发与验证。随着CPO采用外部激光源，高功率、低噪声、波长稳定性和长期可靠性将成为供应商进入相关项目的重要技术条件。

另一类机会来自先进封装和测试设备。

长电科技已经基于XDFOI平台完成硅光引擎客户样品交付并通过验证，正在推进PIC与EIC异构集成，以及客户系统级可靠性测试。根据公司2026年8月业绩说明会披露，相关客户产品尚处于数据中心系统验证阶段，尚未形成大规模量产收入。

设备端的商业化进度则更靠前。罗博特科2026年半年报披露，其旗下ficonTEC开发的CPO双面晶圆测试和晶粒测试设备已经取得多笔量产化订单，部分完成交付并确认收入。公司还披露，ficonTEC已进入英伟达、博通、台积电等全球客户供应链体系，但具体CPO设备订单与客户之间的对应关系并未逐项公布。

联讯仪器也披露了较为具体的进展。其面向CPO光引擎芯片的KGD良品分选测试系统，已通过客户验证并在2026年上半年形成收入。对于需要在同一封装中集成数十个光引擎的交换芯片，提前筛选合格光电芯片，有助于降低后续封装失效和返工风险。

从更长远的角度看，中国大陆企业还需要向硅光PIC规模制造、光电异构集成和完整光引擎开发延伸。武汉新芯等硅光制造平台的建设，为国内企业提供了工艺基础，但真正进入高性能CPO交换机供应链，还涉及200Gbps级光学性能、晶圆良率、封装兼容性及长期可靠性验证。

最后，英伟达此次大规模扩产，使这些原本分散在光模块、光芯片、精密光学和半导体封测行业的企业，有机会参与同一套AI光互联制造体系。中国光通信企业有望凭借硅光芯片、激光器、精密光学、先进封装与测试等技术积累，从传统光模块供应商向下一代AI光互联核心供应链延伸。