当AI算力集群对互连速度、距离、密度及可靠性的要求即将超越传统光模块的物理极限，光电共封装（CPO）正成为业界公认的AI及超算高密度互连终极方案。随着英伟达Spectrum-X以太网硅光技术于2026年6月全面量产，硅光子产业链正式迎来从定制研发向标准化代工量产的关键拐点。
集微VIP频道近日上线东兴证券发布的报告《光互联CPO行业：产业化提速，台积电COUPE引领硅光集成落地》。报告围绕AI算力驱动CPO产业爆发、台积电COUPE硅光代工平台技术细节、全球市场出货规模、上下游产业链、核心客户产品等展开全面分析，是理解CPO产业从技术验证迈向规模化部署阶段的重要参考。
核心洞察：CPO是AI高密度互连终极方案，硅光子迎来规模化拐点
传统方案采用可插拔光模块部署在交换机前面板，但AI网络带宽的发展路线图显示，互连的速度、距离、密度及可靠性要求即将超越传统光模块所能提供的极限。CPO通过将光引擎与交换芯片ASIC共基板封装，实现更低功耗、更高带宽密度、更低传输时延三大核心优势。
过往硅光子依托CMOS工艺实现光电器件集成，长期处于小批量定制化阶段，始终缺乏大规模落地场景。而CPO正是硅光子规模化落地的刚需载体。受益于英伟达Spectrum-X以太网硅光技术2026年6月全面量产，CPO技术有望在2027年迎来规模化部署，行业增长拐点正式确立。
一、全球CPO市场规模与出货预测
依据LightCounting 2026年4月最新数据，1.6T CPO产品出货预测被显著上调：
-2023-2026年：1.6T CPO产品为技术导入期，出货量几乎为零，处于试点部署阶段；
-2027-2029年：2027年起进入大规模放量阶段，增长曲线陡峭上扬，CPO市场有望突破 50 亿美元；2029年1.6T CPO产品出货量预测从约200 万个大幅上调至约 900万个。
-2030年：整体市场规模可达150亿美元；
-2031年：出货量进一步上调至约1300万个。
二、台积电COUPE平台：技术领先的硅光集成方案
报告完整梳理从2D到3D单片集成六大光引擎封装路线，台积电COUPE平台采用SoIC铜-铜混合键合3D堆叠工艺，将7nm及以上电子集成电路（EIC）堆叠在65nm SOI硅光光子集成电路（PIC）晶圆上，信号路径从毫米级压缩至微米级，是仅次于3D单片集成的最优商用方案，技术路线处于行业领先地位。
COUPE平台核心器件实测性能指标：
-无源器件：工作波长覆盖1290-1330nm；纯硅光栅耦合器峰值损耗1.3dB；氮化硅波导单模损耗0.21dB/cm；氮化硅边缘耦合器插入损耗仅1.2dB；
-微环调制器（MRM） ：调制效率0.35 Vπ-cm，63/76GHz双带宽版本可选，功耗远低于传统MZM；
-锗光电探测器：响应度1.0A/W，暗电流小于20nA，-3dB带宽高达110GHz；
-双微环谐振器（DMRR） ：通道间隔1.11nm（对应200GHz WDM），通道串扰优于20dB。
三阶段技术迭代规划：
-2025年一期：OSFP可插拔1.6T光引擎，倒装2D封装；
-2026年二期：基于CoWoS中介层技术的6.4T CPO光引擎，2026年6月英伟达Spectrum-X实现量产；
-远期三期：XPU芯片直连12.8T光引擎，实现芯片级光电集成。
三、标杆客户产品落地与产业链分工
2026年6月，基于台积电COUPE平台，英伟达新一代CPO交换机Spectrum-X实现量产。此外，博通Tomahawk 6 Davisson交换机也将采用基于台积电COUPE的光引擎。
两大头部客户产品参数：
-英伟达Quantum-X：单台4颗交换ASIC，单ASIC搭配18颗1.6T硅光引擎，整机带宽115.2T；
-英伟达Spectrum-X：32颗3.2T光引擎集成，整机带宽102.4T，单端口功耗9W，较传统架构功耗下降50%；
-博通Tomahawk 6 Davisson：带宽102.4T，适配大型云数据中心。
产业链分工明确：台积电负责硅光晶圆制造，日月光承担光电封装，天孚通信提供激光组件，富士康完成整机系统组装。
报告将硅光子产业链自上而下划分为材料层、核心器件层、代工与封测层、系统终端层四个层级。
-材料层：热界面材料、底部填充胶、ABF 积层膜、玻璃芯基板、紫外固化胶等基础物料；
-核心器件层：散热组件、波导 / 超构透镜等无源光学器件、激光源、光纤阵列 FAU；
-代工与封测层：硅光晶圆制造、光学封装平台、光电芯片测试、耦合工艺；
-系统终端层：CPO 光引擎、CPO 交换机整机模组。
从行业格局来看：除台积电、英伟达外，博通、英特尔、Marvell、Ayar Labs、三星同步布局自有硅光方案，格芯、意法等代工平台跟进。全球硅光子将从碎片化定制研发转向标准化代工量产模式，国内材料、器件、测试企业具备供应链切入机会。
四、四大行业风险提示
报告列明四大潜在下行风险：
CPO技术路线碎片化：多种方案并行延缓规模化放量；
CPO订单不及预期：头部云厂商资本开支波动影响落地节奏；
传统光模块产能过剩：800G/1.6T产品价格下行压制行业盈利；
供应链与地缘风险：硅光设备、材料进出口存在约束。
报告核心结论
本报告以AI算力带宽需求扩张为底层驱动，论证CPO是下一代数据中心互连确定性技术变革。硅光子依托台积电COUPE标准化平台完成商业化落地，2027年起行业进入大规模出货周期，市场空间快速扩容。技术层面，COUPE凭借3D混合键合实现功耗、时延、密度三重优势，绑定英伟达、博通两大核心交换机客户。全球硅光子产业链上下游同步受益，国内光模块、光芯片、光学元件、设备厂商存在供应链国产替代机会。
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