自ChatGPT以来，人工智能浪潮引发了许多领域的火灾。其中，光通信领域出现了一匹名为“CPO“(共包装光学)黑马:2023年初，CPO概念出现，年中股价上涨5倍；热度下降半年后，随着Sora的诞生，CPO概念股再次上涨。   这种应用于光通信模块包装领域的技术会引领光模块市场吗？   共封装光学技术备受关注   CPO是英文Co-packagedoptics的简写，意思是共包装光学。该技术的特点是以先进包装(2.5D或3D包装)的形式集成硅光模块和CMOS芯片，实现光通信模块功耗更低、体积更小、传输速度更快，主要用于数据中心领域。   该技术近年来并没有出现，但随着人工智能对数据中心等通信基础设施的传输效率提出了更高的要求，CPO技术及其相关业务备受关注，以满足网络连接带宽增加的需求。   在CPO技术出现之前，传统的技术是将硅光模块和CMOS芯片独立于两个单独的模块，然后将其连接到PCB板上。光模块设置在交换机内，通过铜线传输信号。其优点是设计模块化，硅光模块或CMOS芯片中的任何问题都可以单独更换。   目前，高速系统的线路速率逐渐提高，从50G到200G。在人工智能需求的推动下，数据中心所需的线路速率进一步提高到400G甚至800G。在这种情况下，传统技术方案中铜传输信号的技术路线的缺点逐渐显现——铜I/O接近物理极限，难以支持数据中心服务器密度的提高。与此同时，传统技术集成度低、功耗高的问题也逐渐出现。   面对人工智能需求，铜传输等传统技术“力不从心”，给CPO的包装技术带来了市场需求。其主要应用是包装光通信模块和光芯片。在光纤通信中，光模块就像一种桥接，用于电信号和光信号之间的相互转换，在发送端实现电光转换，在接收端实现光电转换。CPO技术应用后，光模块仍然发挥着这一作用，但由于铜线作为中间环节的信号转换减少，传输速率大大提高，功耗低、体积小、大规模生产成本低。   目前，CPO技术的布局主要是博通、美满科技等通信基础设施的上游供应商。其中，博通于2023年3月宣布全球首款51.2Tbps交换机芯片量产。国内大多数光模块制造商仍处于CPO技术探索阶段，少数制造商正试图在高速光模块中使用CPO技术。   人工智能驱动，实火虚火？   记者查阅了与国内CPO概念相关的上市公司的收入。从财务数据来看，目前人工智能对国内光模块企业收入的驱动作用并没有很多业内人士预期的那么明显。苏州天府光通信有限公司等部分企业2023年收入有所改善，2023年前三季度收入分别为2.87亿元、3.77亿元和5.42亿元，同比增长1.5%、27.97%和73.62%；2023年第三季度，中际旭创股份有限公司实现营收30.26亿元，同比增长14.9%，净利润6.92亿元，同比增长89.45%。也有一些企业收入不理想。也有一些企业收入不理想。   关于CPO、市场观点对高速率光模块的未来趋势并不一致。   在接受《中国电子报》采访时，光迅科技数据与接入产品业务部营销总监林涛表示，800G、1.6T高速光模块产品仍是蓝海市场。数据中心和计算中心对光模块的需求主要是更高的速率和更低的功耗。“目前1.6T光模块稀缺，只有头部厂家才能提供样品，可以有效提高传输带宽。从过去的行业发展经验来看，如果整个市场上有更多的企业能够提供这种速度，比如目前的100g光模块，那么这个市场就会成为红海市场。因此，我们的目标是尽快推出满足客户需求的新产品，抢占高端产品的蓝海市场。”   许多市场分析机构也给出了积极的信号：   Lightcounting预测，未来五年全球光模块市场规模将以CAGR11%增长，2027年将超过200亿美元。预计中国光模块市场将进一步增长，预计2028年中国光模块市场规模将达到35亿美元。   据浙商证券预测，2026年，HPC和AI集群将成为CPO光学的最大细分市场。以800G和1.6T端口计算CPO出货量，可组合成3.2T或6.4T光学芯片，采用硅光子实现 I/O 第一步是轻松突破现有带宽的瓶颈，基于分解计算和存储的下一代架构增加带宽10倍，并在核心交换设备接口中得到了大规模应用。     2026年CPO出货应用领域(数据来源:浙商证券)   另一方面，记者在采访中也听到了一些唱衰的声音。国内知名券商分析师告诉《中国电子报》，人工智能对光模块等通信基础设施的驱动作用有限，他认为国内外对人工智能相关基础设施的需求被严重高估。“股价可能会波动，我个人认为业绩不会提高。人工智能在三五年内不会给计算基础设施企业带来很大的增长。这位分析师说。   高速率光模块最有希望   数据中心使用的光模块平均有3-4年的迭代周期。新一生业务发展总监张金双在接受《中国电子新闻》采访时表示：“目前，国外云计算数据中心使用的光模块正处于从400G到800G的过渡阶段。国内替代速度较慢，主要使用400G这一代光模块。”   市场对光模块传输速率的需求与CPU/GPU等算力产品在数据中心所需的带宽有关。“如果是计算性能高、带宽需求大的GPU，则需要使用更高速度的光模块才能配合其发挥作用。张金双说。因此，海外云服务提供商，特别是人工智能应用程序，已经开始部署800g光模块，目前全球对高速光模块的需求处于领先地位。   林涛表示，在中国，光模块的传输速率多年来一直是由运营商电信网络的需求驱动的。2020年以后，更多的是由互联网信息提供商的需求驱动的，尤其是数据中心。“数据中心网络的迭代速度远远快于以前的运营商网络建设。如果现有技术不能满足需求，它将推动CPO等新兴技术加快产品应用。”   影响光模块数据传输速率的因素有几个：一是数据通道的包装数量，二是单通道速率，三是编码方法。   除光模块传输速率外，功耗是云数据中心用户，尤其是AI应用的另一个重要指标。降低功耗已成为光模块企业需要关注的问题。"更高的速度，更低的功耗一直是工业努力的方向。“张金双说，”随着光模块内芯片和设备工艺的升级和集成度的提高，光模块的速率和单位比特的功耗继续下降。”   因此，包装技术升级在提高光模块传输速率和降低其传输功耗方面起着非常重要的作用。在这种情况下，CPO已经成为工业技术方向的新宠。   记者了解到，光迅科技于2023年3月发布CPO ELS自主研发光源模块产品，旨在满足未来更高速度的光互联需求。许多企业也表示，他们正在准备CPO技术。   浙商证券报告称，从1.6开始T 一开始，传统的可插拔率升级或达到极限，后续的光互联升级可能会转向CPO方案。LightCounting认为，CPO技术在HPC和AI簇领域最大的应用场景是CPUUnting、GPU是TPU市场。到2026年，HPC和AI簇预计将成为CPO光器件最大的市场。CPO 出货量有望从 800G和1.6T端口始于2024年至2025年商业化，2026年至2027年规模上升，2027年占30% 。   一项仍处于蓝海的新技术与人工智能相关，引起市场关注，相关企业股价上涨，符合经济规律。然而，市场的期望在时间和实践上与客户企业真正采用的期望有一定的距离。CPO的下一个市场表现将取决于布局者和市场需求，谁跑得更快。毕竟，如果需求来了，风口就不会等人了。   (来源:中国电子报、电子信息产业网)