NPO、CPO與XPO，誰(shuí)能執(zhí)掌未來(lái)數(shù)據(jù)中心話語(yǔ)權(quán)？

AI算力需求的爆發(fā)式增長(zhǎng)，正推動(dòng)數(shù)據(jù)中心內(nèi)部互連帶寬從800G向1.6T、3.2T快速演進(jìn)。傳統(tǒng)可插拔光模塊在功耗控制、信號(hào)完整性方面已逼近物理極限。而NPO（近封裝光學(xué)）、CPO（共封裝光學(xué)）等新技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，作為下一代光互連的兩大技術(shù)路線，引發(fā)了全球產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注。

Yole Group于3月17日發(fā)布的《Photonics Packaging Heads Toward a $14.4 Billion Market by 2031》報(bào)告預(yù)測(cè)，受AI數(shù)據(jù)中心、高性能計(jì)算（HPC）等場(chǎng)景的強(qiáng)勁驅(qū)動(dòng)，全球光子封裝市場(chǎng)將迎來(lái)結(jié)構(gòu)性增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)從2025年的約45億美元，以超21%的年復(fù)合增長(zhǎng)率（CAGR）擴(kuò)張，到2031年達(dá)到144億美元，六年內(nèi)市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)三倍。

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NPO與CPO技術(shù)同源，路徑分野

NPO與CPO均是光互連技術(shù)向更高集成度發(fā)展的產(chǎn)物，二者并非簡(jiǎn)單的替代關(guān)系，而是代表了不同階段的技術(shù)演進(jìn)方向。

CPO（Co-Packaged Optics，共封裝光學(xué)）是業(yè)界公認(rèn)的"終極方案"。其核心是通過(guò)2.5D/3D先進(jìn)封裝技術(shù)，將負(fù)責(zé)光電轉(zhuǎn)換的光引擎與交換機(jī)ASIC芯片集成于同一基板或中介層上，把傳統(tǒng)可插拔方案中100毫米以上的電信號(hào)傳輸路徑縮短至毫米級(jí)別。這種架構(gòu)徹底消除了PCB走線帶來(lái)的信號(hào)損耗，可省去高功耗的DSP芯片，功耗相比傳統(tǒng)方案降低30%-50%，同時(shí)實(shí)現(xiàn)納秒級(jí)超低延遲和單通道3.2T+的帶寬密度。

不過(guò)CPO的技術(shù)落地仍面臨多重挑戰(zhàn)：它需要在3nm制程上集成微環(huán)調(diào)制器（MRM）或馬赫-曾德?tīng)栒{(diào)制器（MZM）等硅光器件，且高度依賴(lài)臺(tái)積電COUPE等先進(jìn)封裝平臺(tái)，技術(shù)復(fù)雜度高、生產(chǎn)良率低，同時(shí)行業(yè)缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，跨廠商兼容性差。此前業(yè)界普遍擔(dān)憂(yōu)CPO的可維護(hù)性問(wèn)題，但Meta在2026年光纖通信大會(huì)（OFC 2026）上發(fā)布的橫向擴(kuò)展交換機(jī)可靠性數(shù)據(jù)給出了不同結(jié)論：其測(cè)試的CPO光收發(fā)器比傳統(tǒng)可插拔產(chǎn)品更可靠，且結(jié)構(gòu)更緊湊、尺寸更小、功耗更低。這一發(fā)現(xiàn)有力反駁了早期質(zhì)疑。

NPO（Near-Package Optics，近封裝光學(xué)）則是兼顧性能與產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀的"務(wù)實(shí)過(guò)渡方案"。它保留了光引擎作為獨(dú)立單元的設(shè)計(jì)，僅通過(guò)將其貼裝在交換機(jī)主板靠近ASIC芯片的位置，把電信號(hào)路徑縮短至厘米級(jí)，在大幅降低插入損耗的同時(shí)，維持了光引擎的可更換性與維護(hù)便利性。由于制造工藝貼近現(xiàn)有光模塊技術(shù)，無(wú)需依賴(lài)尖端的芯片共封裝能力，且允許交換機(jī)芯片與光引擎解耦設(shè)計(jì)，NPO更利于形成多廠商協(xié)作的成熟生態(tài)，也成為主流廠商大規(guī)模推廣CPO前的首選中間形態(tài)。

02

NPO率先放量，CPO蓄勢(shì)待發(fā)

技術(shù)路線的差異直接決定了二者商業(yè)化進(jìn)程的快慢與市場(chǎng)格局的分化，當(dāng)前NPO已進(jìn)入快速增長(zhǎng)期，CPO則處于萌芽階段但增速驚人。

NPO市場(chǎng)已進(jìn)入快速增長(zhǎng)期，規(guī)模化商用已在2026年正式開(kāi)啟。據(jù)DataIntelo數(shù)據(jù)，全球近封裝光學(xué)市場(chǎng)2025年估值為38億美元，預(yù)計(jì)2026-2034年復(fù)合年增長(zhǎng)率達(dá)19.3%，到2034年將達(dá)到186億美元。

北美成為全球近包裝光學(xué)市場(chǎng)的主導(dǎo)地區(qū)，2025年收入達(dá)13.8億美元，約占總收入的36.2%。該地區(qū)的領(lǐng)導(dǎo)地位得益于超大規(guī)模云平臺(tái)運(yùn)營(yíng)商的集中存在，包括全球三大公共云服務(wù)提供商，這些提供商在美國(guó)、加拿大和墨西哥共同運(yùn)營(yíng)數(shù)百個(gè)數(shù)據(jù)中心。硅谷和北弗吉尼亞尤其成為人工智能加速器集群部署的主要樞紐，NPO技術(shù)正獲得最早且最積極的采用。北美預(yù)計(jì)將保持領(lǐng)先地位直到2034年，預(yù)測(cè)期內(nèi)復(fù)合年增長(zhǎng)率為18.7%，這得益于云原生和企業(yè)運(yùn)營(yíng)商對(duì)下一代數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的持續(xù)再投資。亞太地區(qū)在2025年是第二大區(qū)域市場(chǎng)，約占全球收入的31.5%，預(yù)計(jì)到2034年將實(shí)現(xiàn)21.4%的最快區(qū)域復(fù)合年增長(zhǎng)率。2025年，歐洲約占全球近封裝光學(xué)市場(chǎng)份額的22.4%，預(yù)計(jì)到2034年復(fù)合年增長(zhǎng)率將達(dá)到17.8%。德國(guó)、英國(guó)、法國(guó)和荷蘭共同占據(jù)了歐洲需求的主要份額，這得益于法蘭克福、倫敦、阿姆斯特丹、巴黎和都柏林的顯著共置和超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心集群。

CPO市場(chǎng)尚處萌芽但增速驚人。Yole方面預(yù)測(cè)，到2031年，僅收發(fā)器一項(xiàng)就將推動(dòng)80億美元的光子封裝需求，而CPO驅(qū)動(dòng)的需求將從目前的幾乎零起步飆升至約50億美元。LightCounting預(yù)測(cè)，2030年包括Scale-up和Scale-out場(chǎng)景的CPO市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)100億美元；Coherent（COHR.US）在OFC大會(huì)上進(jìn)一步上修預(yù)測(cè)至150億美元。

03

全球廠商布局：國(guó)內(nèi)領(lǐng)跑NPO，巨頭押注CPO

全球科技廠商基于自身技術(shù)積累與市場(chǎng)定位，在兩條路線上展開(kāi)了差異化布局，其中中國(guó)廠商在NPO領(lǐng)域已形成顯著領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，而國(guó)際芯片巨頭則主導(dǎo)著CPO的技術(shù)演進(jìn)。

NPO：國(guó)內(nèi)廠商拿下大額訂單，技術(shù)突破持續(xù)落地

2026年4月7日，谷歌正式下達(dá)1200萬(wàn)只NPO光模塊訂單，總價(jià)值約120至150億元，專(zhuān)供其下一代TPU v7/v8/v9超算集群的Scale-up層芯片間互聯(lián)，中際旭創(chuàng)與新易盛兩家國(guó)內(nèi)龍頭分別拿下60%和40%的份額，包攬了全部訂單。

更早之前，國(guó)內(nèi)廠商已在技術(shù)層面實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)突破。

2026年3月2日，國(guó)內(nèi)光電子產(chǎn)業(yè)龍頭華工科技旗下核心子公司華工正源自主研發(fā)的業(yè)界首款3.2T NPO（近封裝光學(xué)）產(chǎn)品，已率先完成行業(yè)頭部客戶(hù)的落地應(yīng)用。該3.2T NPO光引擎采用了硅光技術(shù)及封裝技術(shù)，單個(gè)光引擎實(shí)現(xiàn)3.2Tbit/s（集成32路100G通道）的傳輸，該方案未采用傳統(tǒng)DSP芯片，而是使用線性直驅(qū)技術(shù)。目前已開(kāi)始應(yīng)用于部分客戶(hù)，并計(jì)劃于2026年進(jìn)行更大范圍的應(yīng)用推廣。

光迅科技在OFC 2026上展示了全球首款3.2T硅光單模NPO模塊。該產(chǎn)品已于數(shù)月前完成送樣測(cè)試。更值得關(guān)注的是，光迅科技同期在國(guó)內(nèi)頭部CSP已完成3.2T NPO全系統(tǒng)驗(yàn)證，成為業(yè)界首家實(shí)現(xiàn)該突破的光模塊廠商，這也標(biāo)志著該技術(shù)正式從實(shí)驗(yàn)室走向規(guī)模化工程落地。

海光芯正則在OFC 2026上展示了6.4T NPO硅光引擎技術(shù)，通過(guò)硅光先進(jìn)封裝技術(shù)將EIC和PIC通過(guò)堆疊方式，從而減少引擎尺寸并縮短電信號(hào)路。該引擎單顆規(guī)格為16X200G收發(fā)芯片，橫向尺寸小于8mm，可應(yīng)用于3.2T/6.4T NPO、OSFP-XD PCIe及XPO等高密度光互連產(chǎn)品領(lǐng)域。

CPO：芯片巨頭主導(dǎo)，國(guó)內(nèi)廠商加速跟進(jìn)

英偉達(dá)是CPO技術(shù)最激進(jìn)的推動(dòng)者。2025年GTC大會(huì)上，英偉達(dá)發(fā)布了Quantum-X（IB網(wǎng)絡(luò)）和Spectrum-X（以太網(wǎng)）硅光共封芯片及三款交換機(jī)產(chǎn)品，選擇微環(huán)調(diào)制器（MRM）技術(shù)路線，并與臺(tái)積電深度合作開(kāi)發(fā)3D堆疊硅光子引擎。其計(jì)劃2026年上半年交付InfiniBand CPO系統(tǒng)，下半年部署以太網(wǎng)CPO產(chǎn)品，同時(shí)布局交換機(jī)側(cè)與GPU側(cè)CPO，最終實(shí)現(xiàn)GPU與NVSwitch芯片之間的光連接。

博通則于2024年3月交付業(yè)界首款51.2Tbps CPO以太網(wǎng)交換機(jī)Bailly，采用8個(gè)6.4Tbps光學(xué)引擎與Tomahawk5芯片集成，宣稱(chēng)可降低功耗70%，技術(shù)上選擇馬赫-曾德?tīng)栒{(diào)制器（MZM）路線并同步布局MRM。其CPO產(chǎn)線將于2026年下半年進(jìn)入關(guān)鍵量產(chǎn)階段，預(yù)計(jì)第四季度月產(chǎn)能達(dá)千級(jí)，若客戶(hù)進(jìn)展順利，2027年第一季度月產(chǎn)量將躍升至萬(wàn)級(jí)。

國(guó)內(nèi)廠商也在積極布局CPO賽道：銳捷網(wǎng)絡(luò)2022年發(fā)布25.6T CPO交換機(jī)，2025年9月演示基于博通Bailly芯片的51.2T CPO交換機(jī)商用互聯(lián)方案；新華三2023年業(yè)界首發(fā)單芯片51.2T、支持64個(gè)800G端口的CPO硅光交換機(jī)，重點(diǎn)優(yōu)化了液冷與風(fēng)冷散熱設(shè)計(jì)。

需要注意的是，CPO的規(guī)模化應(yīng)用仍需克服諸多現(xiàn)實(shí)難題：?jiǎn)翁坠庖娉杀靖哌_(dá)3.5-4萬(wàn)美元，高密度集成帶來(lái)嚴(yán)峻的散熱挑戰(zhàn)，需配套液冷系統(tǒng)；且光引擎與主芯片固化集成，一旦故障需更換整塊板卡，可維護(hù)性和靈活性較差。此外，英偉達(dá)COUPE方案與博通FOWLP方案之間缺乏互操作共識(shí)，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的缺失也延緩了CPO的普及速度。

04

應(yīng)用場(chǎng)景分化：Scale-up與Scale-out的不同選擇

NPO與CPO的競(jìng)爭(zhēng)并非零和博弈，二者將在不同應(yīng)用場(chǎng)景和時(shí)間階段形成互補(bǔ)，共同支撐AI算力集群的升級(jí)需求。

從場(chǎng)景維度看，Scale-up（機(jī)架內(nèi)GPU互聯(lián)）與Scale-out（機(jī)架間/數(shù)據(jù)中心互聯(lián)）的需求差異決定了技術(shù)路線的選擇：在Scale-up場(chǎng)景下，隨著單通道速率向400G演進(jìn)，銅纜傳輸距離將縮短至1米以?xún)?nèi)，CPO憑借極致的帶寬密度和低功耗優(yōu)勢(shì)，將率先進(jìn)入機(jī)架內(nèi)互連領(lǐng)域；而在Scale-out場(chǎng)景下，NPO憑借更好的兼容性和可維護(hù)性，成為2025-2027年間高端數(shù)據(jù)中心的首選過(guò)渡方案。

從時(shí)間維度看，短期內(nèi)，NPO率先規(guī)模化放量。它平衡了性能與兼容性，規(guī)避了CPO的核心芯片與先進(jìn)封裝壁壘，允許現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)鏈平滑過(guò)渡，也是國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)中心和云廠商"性能升級(jí)+成本可控"的務(wù)實(shí)選擇。中期，CPO進(jìn)入高速增長(zhǎng)期。隨著英偉達(dá)、博通等芯片巨頭推動(dòng)量產(chǎn)，以及臺(tái)積電COUPE等封裝平臺(tái)成熟，CPO將在超大規(guī)模AI集群中確立核心地位。特別是當(dāng)單端口速率突破3.2T時(shí)，CPO的功耗優(yōu)勢(shì)將變得不可替代。長(zhǎng)期來(lái)看，CPO成為主流，但NPO仍有生存空間。AI算力市場(chǎng)呈金字塔分層，從邊緣算力到超算中心需求各異，CPO雖代表技術(shù)終局方向，但NPO在需要頻繁維護(hù)的中端數(shù)據(jù)中心等特定場(chǎng)景仍將長(zhǎng)期存在。

05

XPO橫空出世

就在NPO與CPO的路線之爭(zhēng)愈演愈烈之際，3月11日，Arista聯(lián)合超過(guò)45家行業(yè)合作伙伴正式發(fā)布XPO（超高密度可插拔光學(xué)）白皮書(shū)，提出了面向下一代AI數(shù)據(jù)中心的全新可插拔光模塊標(biāo)準(zhǔn)，為行業(yè)帶來(lái)了第三種選擇。

XPO專(zhuān)為十萬(wàn)卡級(jí)GPU集群的超高帶寬、高密度、大功耗需求設(shè)計(jì)，單模塊可提供12.8Tbps帶寬（64通道×200Gbps），集成液冷冷板支持400W+功耗，在1個(gè)OpenRack Unit內(nèi)實(shí)現(xiàn)204.8Tbps交換容量，相比現(xiàn)有OSFP標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)4倍前面板密度提升。它既保留了傳統(tǒng)可插拔模塊的運(yùn)維便利性，又兼顧了CPO/NPO的高性能優(yōu)勢(shì)，能夠覆蓋Scale up/Scale out/Scale across全場(chǎng)景需求。

目前，中際旭創(chuàng)、新易盛、聯(lián)特科技等國(guó)內(nèi)廠商已發(fā)布相關(guān)XPO產(chǎn)品，部分中國(guó)廠商更是進(jìn)入XPO MSA創(chuàng)始成員行列，成為新一代標(biāo)準(zhǔn)的制定者。XPO方案已獲得微軟、戴爾等主流客戶(hù)認(rèn)可，有望在未來(lái)與NPO、CPO形成三足鼎立的市場(chǎng)格局。

AI算力集群的競(jìng)爭(zhēng)正從"單純堆算力"轉(zhuǎn)向"網(wǎng)絡(luò)效率的比拼"，這對(duì)光互連技術(shù)提出了更為全面和苛刻的要求。NPO的快速落地、CPO的技術(shù)突破與XPO的異軍突起，共同推動(dòng)著光互連產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新與變革。未來(lái)，三條技術(shù)路線將在不同場(chǎng)景中找到各自的定位，共同支撐全球AI算力基礎(chǔ)設(shè)施的持續(xù)升級(jí)。