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发布时间:Mon, 27 Apr 2026 16:00:00 GMT
[国金证券] 电子行业研究:大规模AI集群带动CPO加速,看好产业链公司投资逻辑 
【摘要】
随着AI训练集群规模扩大及推理端算力需求爆发,CPO(共封装光学) 凭借低功耗、高互联密度及高传输稳定性,成为解决大规模算力网络瓶颈的核心方案。当前CPO需求紧迫,供给端如博通、英伟达等头部厂商技术已趋于成熟,CPO有望迎来渗透率的加速提升期。
【正文】
一、 驱动力分析:需求迫切与供给成熟 
1. 需求端:降本增效优势显著
- 功耗降低: 根据Semianalysis测算,在3层网络集群中,采用CPO方案虽增加了交换芯片功耗,但光模块功耗大幅下降,总网络功耗可降低 23%。
- 成本优化: 以GB300NVL72机柜为例:
- 3层网络CPO方案: 相比传统DSP光模块,网络成本降低 21%,总成本降低 3%。
- 2层网络CPO方案: 网络成本可降低 46%,总成本降低 7%。
- 信号质量: CPO缩短了高速信号传输距离,能显著减少信号损失。
2. 供给端:商业化落地就绪
博通、英伟达等交换芯片巨头已推出CPO交换芯片,产品稳定性和出货能力已达较高水平,为大规模渗透奠定了基础。
二、 核心供应链:三大维度掘金 
1. 核心光器件:国产替代与全球领先并存
- CW激光器: CPO的核心光源。关注 Lumentum、Coherent、住友(全球领先),以及 源杰科技、东山精密(国产进展积极)。
- 磷化铟衬底: 主要供应商为 AXTI 等。
- FAU/光引擎: 天孚通信 已完成1.6T光引擎规模量产及CPO配套研发。
- 微透镜阵列: 传统光学龙头 蓝特光学 有望切入。
- MPO连接器: 太辰光 通过康宁间接供应终端大客户。
- Shuffle Box: 用于管理复杂光纤互连的关键部件。
2. CPO制造端:先进制程与封装是关键
- 晶圆制造: 台积电 凭借 COUPE技术 在PIC(光芯片)与EIC(电芯片)连接上具有显著优势,巩固其在硅光时代的地位。
- 封装测试: 日月光、Amkor 布局领先,天孚通信 亦积极切入先进封装。
- 测试设备: 随着CPO集成度提高,测试复杂度大幅度提升,利好具备高精度对准技术的平台型测试企业。
3. CPO解决方案端:技术路径差异化
- 英伟达: 采用更激进的 MRM调制器,具备低功耗、小体积优势。
- 博通: 采用工艺更成熟的 MZM调制器。
- 未来趋势: 调制器方案有望向 薄膜铌酸锂 方向演进。
【结论与建议】 
我们认为AI集群规模化趋势下,CPO在功耗、成本、损耗方面的优势将使其成为必然选择。建议关注以下核心标的:
- 天孚通信: 领先的光器件与先进封装配套能力。
- 台积电: COUPE技术支撑下的硅光制造龙头。
- 博通: CPO交换芯片领军者。
【风险提示】 
- 技术路径风险: CPO技术发展或良率提升不及预期。
- 市场需求风险: AI模型迭代停滞或硬件投入放缓。
- 外部环境风险: 美国宏观经济压力及中美科技政策波动。
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