今年以來,AI基礎設施競爭正在發生一個明顯變化:競爭焦點正在從單純追求GPU數量,轉向如何讓數萬甚至數十萬顆計算芯片高效協同。
華為的昇騰950超節點(Atlas 950 SuperPoD)、十萬卡AI超集群曙光8000(登峰)、阿里云的靈駿真武M890超節點實例、沐曦的曦景S600超節點、清微智能的REX81 Supernode超節點、奕行智能的業界首個RISC-V AI算力超節點、阡視的wylon超節點系統、壁仞的下一代NPO光互連、分布式解耦架構超節點方案……
隨著超節點、萬卡集群成為下一代AI算力的重要形態,傳統銅互連逐漸遇到帶寬、功耗和距離瓶頸,光互連開始從數據中心網絡向計算節點內部滲透。
從近期產業動態來看,無論是GPU廠商、云廠商,還是交換芯片、光模塊企業,都在加速布局NPO、CPO等下一代光互連技術。今年WAIC期間,多家企業集中展示相關方案,也進一步放大了這一趨勢。加之英偉達也在最近發布Vera Rubin平臺進展,CPO產業鏈確定性進一步增強。
國內開始抱團
光互連的落地不僅依賴器件技術,更依賴GPU、交換芯片、光模塊、封裝、光纖等環節的聯合調優。國內缺乏英偉達式主導生態,產業鏈相對分散,需要“抱團”形成一體化方案。
一個明顯變化是,圍繞NPO/CPO,國內產業鏈正在從單點競爭轉向協同開發。不同于傳統光模塊時代主要依靠標準化產品競爭,計算互連時代需要GPU、交換芯片、光引擎、封裝、光纖等多個環節共同優化。
在今年WAIC上,我們就看到,交換、光、GPU廠商的國產廠商湊到了一起,發布了一體化的方案,一些廠商則在單點的技術上有所突破。
曦智科技:NPO方面展出曦智科技與包括基流科技、烽火通信、燧原科技、壁仞科技等交換芯片和GPU廠商形成的合作方案;CPO方面與盛科通信簽訂光電共封裝(CPO)戰略合作,并展示了其CPO光電共封裝解決方案。
奇異摩爾:與圖靈量子聯合研發下一代基于xPU-CPO架構的關鍵技術;攜手奇點光子探索基于芯粒高速互連接口的NPO/CPO方案,并聯合展示直連式NPO光互聯測試板,該方案搭載奇異摩爾主芯片以及奇點光子定制化NPO近封裝光引擎;聯合發布CPO技術白皮書。
燧原科技:展示NPO光互連原型系統方案,突破傳統銅互連距離瓶頸,支持512卡以上超節點部署及大規模AI集群彈性擴展,為未來超大規模AI算力基礎設施提供新的互連技術路徑。
壁仞科技:圍繞NPO光互連超節點開展前瞻性技術布局,首次推出NPO光互連方案、分布式解耦架構、最大支持1024卡的超節點系統方案。
騰訊云:在WAIC分論壇上表示,已于2024年在ODCC立項NPO規范,2026年Q4將實現首批NPO超節點部署,2027年Q2推進下一代標準落地。
海光芯正:推出自研6.4T NPO光引擎方案,總吞吐能力達到6.4Tbps,單通道速率106.25GBd,并兼容3.2T系統。目前,6.4T NPO光引擎樣品已完成封裝并送交頭部客戶測試,預計2026年下半年實現小批量生產,2027年進入規模交付階段。

WAIC前夕和會后,關于NPO、CPO的討論和發布也持續不斷:
華為:聯合中國移動研究院、京東云、百度、中國電子技術標準化研究院等20家單位,共同啟動OPEN NPO項目,推動國內首個NPO光互連MSA標準建立。
新易盛:公司正與客戶積極推進NPO業務,預計2027年下半年開始實現商業放量。NPO產品競爭核心與傳統光模塊類似,主要考驗研發設計、工藝能力、量產能力和良率等綜合實力。目前1.6T光模塊出貨持續增長,預計2026年下半年放量節奏將進一步加快。
新華三:IDC發布的2026Q1中國網絡市場份額排名,紫光股份旗下新華三集團以37%的市場份額穩居中國企業網市場第一,持續推進CPO、NPO等先進光互連技術落地應用,其中,CPO已在某頭部互聯網客戶上架試運行超過半年。
紫光股份:基于自研CPO/NPO光引擎技術,公司已于2025年實現51.2T CPO硅光數據中心交換機批量交付,具備商業化部署能力。
光互連的技術變遷
曦智科技創始人、董事長沈亦晨在2026年WAIC期間向EEWorld分享,光互連技術的變遷,大致經歷了三個階段:
第一階段是2010年以前的“電信互連時代”(Telecom Era)。彼時海底通信已從銅纜升級為光纜,長距離光通信已經廣泛應用,典型產品包括光纖電纜、光傳輸設備、光模塊以及光放大器等,行業核心競爭力集中在產品可靠性和超長距離傳輸能力。但當時光互連主要集中在大型通信設備領域,采用硅光技術的產品還很少,整體市場規模有限。
第二階段是2010年~2023年的“數據互連時代”(Data-com Era)。隨著云計算快速發展,數據中心規模不斷擴大,機柜間連接開始從銅轉向光,這一階段主要產品是標準化光模塊,應用場景以交換機之間的Scale-out網絡擴展為主,行業競爭重點也從長距離傳輸轉向大規模量產能力、產品質量控制以及成本優化,催生了大量光模塊企業。
海外有Finisar等,國內則有中際旭創、光迅科技、海信等。目前,全球超過70%光模塊由中國企業生產,但核心光芯片仍主要依賴海外供應,這反映出中國企業在規模制造、供應鏈管理和成本控制方面的優勢,光模塊作為標準化產品,大規模量產和品質控制成為關鍵競爭力。
第三階段則是2024年開啟的“計算互連時代”(Compute-com Era)。隨著大模型和AI算力需求爆發,數據中心架構開始向超節點演進,互連對象從傳統網絡設備轉向GPU、CPU、存儲等計算芯片之間的高速連接,Scale-up計算互連成為新的需求方向。
這一階段的產品形態也發生變化,從傳統光模塊進一步發展到LPO、NPO、CPO等復雜光電融合方案。面對不斷提升的帶寬需求,傳統銅互連逐漸面臨功耗、距離和信號完整性的限制,光互連開始向計算節點內部滲透。
未來十年,計算互連有望重復數據互連從銅到光的演進路徑,逐步實現光替代銅。這其中蘊含三大機會:一是計算互連帶寬需求遠高于傳統網絡互連;二是技術壁壘更高,更依賴芯片和系統設計能力;三是當前市場仍處于定制化早期階段,為創新型企業提供了切入窗口。
光互連何時規?;?/span>WAIC上,多位嘉賓向EEWorld指出,當前單柜內仍以銅為主,柜間已逐步引入光。全光互連的臨界點取決于單波速率,當SerDes演進到448G當量時,銅纜有效傳輸距離將被壓縮至1米以內,跨節點互聯必然全面轉向光。
各種PO,傻傻分不清楚
當下,在光模塊領域,有很多名詞,LPO、NPO、CPO、XPO、OIO,多得讓人摸不清頭腦。路徑可以簡單理解成:可插拔光模塊→NPO→CPO→OIO。
可插拔光模塊(如QSFP-DD)代表當前光電分離架構,LPO是在此基礎上的優化,而NPO/CPO則進一步推動光電融合,體現“封裝即系統”的理念,最終目標是實現“光內生”,將光互連功能直接集成于計算芯片內部。
LPO(線性可插拔光學):產業化進展最快的路線之一,是800G時代的重要方案,也是對現有系統改造最小的方案,適用于存量設備升級以及機柜間100m~2km短中距離光互連。該方案移除傳統光模塊中的高功耗DSP/CDR,將部分信號處理轉移至交換芯片ASIC側,通過線性驅動器和線性TIA完成高速傳輸。在保持可插拔生態的基礎上,降低鏈路功耗、散熱壓力以及部分短距離傳輸延遲。
NPO(近封裝光學):英偉達、谷歌、亞馬遜等企業均在探索相關方案,分別對應下一代GPU、TPU和AI ASIC架構需求。作為傳統可插拔光學與CPO之間的過渡方案,通過將光電轉換芯片與計算芯片集成于同一板卡,縮短傳輸路徑,可以實現更高的通道密度,目前主流方案已經達到32通道以上,并出現3.2T、6.4T、7.2T等規格。同時去除光模塊中成本最高的DSP,實現延遲、功耗和成本降低,但對光芯片性能要求更高,需要與主芯片廠商深度協同。
CPO(共封裝光學):通常被視為未來光互連的重要方向,但其并不是所有場景的替代方案。該方案突破傳統PCB電互連方式,利用硅中介層、RDL、微凸塊等先進封裝技術,將硅光引擎與ASIC/GPU共同封裝,實現光電轉換與計算芯片的深度融合。通過縮短光電轉換與計算單元距離,提高帶寬密度和信號完整性,但同時對封裝良率、系統穩定性要求更高,芯片與光模塊之間的解耦難度也進一步增加。
OIO(片間光學互連):相比CPO方案,更進一步的路線是從根本上擺脫傳統銅線I/O限制,通過先進封裝技術將計算芯片與互連單元以Chiplet形式深度融合,實現更高層級的光電協同。該方案有望將3D封裝下的帶寬密度提升至1Tbps/mm2,并將通信延遲壓縮至納秒級。借助光域直接互聯,可實現池化顯存資源的低延遲調度和高速訪問,成為下一代數據中心架構演進的重要驅動力。
XPO(擴展光模塊):半路殺出的另一個方向的探索,仍處于早期階段,主要圍繞200G/lane高速傳輸展開,距離大規模量產仍需要時間驗證。在LPO基礎上進一步提升通道數量和空間利用率。傳統LPO光模塊通常采用8通道設計,而XPO可擴展至64通道,相當于多個LPO模塊的集成,從而顯著減少交換設備占用空間。對于高密度AI數據中心而言,機柜空間本身就是重要資源。XPO通過提高單位空間內的互連能力,有望降低數據中心規模和部署成本。

從LPO到CPO再到XPO、OIO,變化的不只是器件形態,更涉及電光轉換位置從模塊、板級到封裝內部的遷移,以及隨之而來的散熱、維護和系統集成方式變化。當然,這些技術都不是簡單的互相替代的關系,而是面向不同場景、不同階段的技術階梯。
圍繞LPO、NPO、CPO的激辯
今年在WAIC上,大家的關注焦點還是在LPO、NPO、CPO這三大技術方面,大家對于三個技術的看法基本一致:
LPO(線性可插拔光學):優點是保持傳統可熱插拔特性的同時,大幅降低功耗、延遲與BOM成本。要知道,一個800G的DSP無論是Marvell還是博通,都基于5nm工藝,一顆成本就差不多80多美元,同時傳統模塊中DSP功耗能占40%。采用LPO后,400G/800G模塊功耗可由14~18W降至8W以下,單端口可節省4~8W。挑戰是傳輸距離有限,對信道損耗更敏感,高度依賴ASIC與模塊協同優化,且行業尚缺統一線性接口標準。
NPO(近封裝光學):作為一種折中方案,通過將光引擎靠近ASIC,將電氣走線從150mm以上縮短至25mm以內,降低信號損耗和SerDes壓力。去掉了光模塊中最貴的DSP芯片,從而降低延遲、功耗和成本,但這對光芯片性能要求極高,且需要與主芯片廠商深度綁定。但其對板級高速設計、低損耗連接器、散熱和光芯片性能提出更高要求,需要與主芯片廠商深度協同。這兩年是NPO的爆發期,英偉達Rubin Ultra NVL576架構中,NPO光學引擎用量近乎翻倍;華為昇騰960導入自研Hi-ONE光引擎,單模塊帶寬達8Tb/s;臺積電COUPE平臺2026年量產,谷歌下達1200萬只NPO訂單。
CPO(共封裝光學):通過將光引擎與ASIC共同封裝,消除PCB高速電傳輸損耗,實現數10Tb/s級帶寬密度,能效可低于5pJ/bit。在200G/Lane速率下,可減少約14dB信號損耗,以512T交換機為例,系統功耗可由約2000W降至1150~1350W。但CPO犧牲了一定維護靈活性,且面臨散熱、封裝測試、故障診斷和良率等挑戰。海外英偉達、博通、臺積電等已大量投入CPO,預計2028年起量,任何CPO批量產品都需提前三年由光芯片與電芯片公司深度協同設計,所以今年就需要成熟產品。

從產業演進來看,專家們都普遍認為,LPO、NPO、CPO和XPO并不是簡單的替代關系,而是針對不同系統約束的技術選擇。它們之間真正的差異,并不在于單一指標誰更高,而在于什么系統、有什么需求。
LPO通過簡化光模塊架構,重點解決800G時代的功耗和成本問題,是現有可插拔生態下的漸進式升級方案;NPO則通過縮短光電轉換距離,提高互連密度,面向下一代AI集群的高帶寬需求;CPO進一步推動光電融合,服務于超級節點和極致性能場景,但同時將封裝、散熱和可靠性挑戰集中到系統層面;XPO則是在可插拔架構基礎上的密度優化,通過提升通道集成度滿足高密度數據中心部署需求。
不過,話說回來,NPO為何是當前焦點?專家在WAIC期間是這樣分析的:
騰訊云判斷,在當前國產GPU生態下,NPO是更務實的技術路線。傳統銅互連在超節點規模擴大時面臨距離、功耗、布線三重瓶頸,若采用可插拔光模塊,單GPU需配備多個模塊,機柜密度和功耗均不可控。NPO通過去掉DSP、將光引擎靠近GPU,可實現一跳光互連支撐512卡超節點,功耗和空間大幅優化;
盛科通信認為,CPO的真正驅動力不再是“省功耗”的敘事,而是超節點規模擴張下的物理剛需。當單卡速率向224G乃至448G演進、超節點從128卡向256卡擴展,銅纜在端口密度和信號完整性上已難以支撐。電交換芯片需與光引擎深度協同,CPO是星辰大海,但NPO/LPO是當下可落地的中間步驟;
多位嘉賓一致認為,NPO在性能、可維護性、產業鏈成熟度和成本之間取得了最佳平衡。它保留光引擎的可插拔性,適配數據中心現有運維體系,同時大幅縮短電氣路徑。相比之下,CPO雖性能極致,但面臨散熱、良率、維修焦慮和供應商鎖定等多重阻力。CPO需要系統級的端到端設計,SerDes、光引擎、封裝、交換芯片需從一開始就協同定義,而非簡單拼裝。
寫在最后
總體來看,CPO已經成為下一代AI網絡的重要方向,英偉達已經將CPO納入下一代AI網絡架構,Quantum-X、Spectrum-X等產品計劃在2026年陸續落地,并進一步向GPU之間的scale-up互聯演進。但距離大規模普及仍有一段路要走,所以就連英偉達現在也只是圍繞交換機去做CPO。
由此來看,2026年對CPO來說更多是技術驗證和工程爬坡階段,2028年前后才可能進入規?;翱?。在這一過程中,NPO、800G/1.6T光模塊仍將承擔主要市場增量。
對于中國產業鏈而言,NPO可能是更符合當前優勢的現實路徑,而CPO的長期突破關鍵不在“是否需要光”,而在于如何實現光與芯片之間的低成本、高可靠連接。
未來,硅光競爭不只是單一技術路線的競爭,而是產業生態的競爭。國內已經意識到,只有“電+光+封裝”的協同創新,建立適合自身產業鏈的技術路線,誰才有機會在下一代AI基礎設施中占據主動。所以,類似今年WAIC這樣的“抱團”會越來越常見。
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