CPO产业链深度研究报告

引言

CPO（共封装光学，Co-Packaged Optics）技术作为新一代光电互联集成方案，通过将光引擎与ASIC交换芯片共封装，显著提升数据中心和高性能计算场景的能效与带宽密度。本报告基于全面调研，深入解析CPO产业链的定义、核心价值、技术路线、发展态势及未来趋势，并结合政策支持、技术突破、头部企业引领、订单增长和效益提升，分析其对A股市场的短期与长期影响。报告涵盖产业链各环节核心上市公司的产品、优势、财务表现及价值逻辑，为投资者提供客观参考。1520

定义及内涵

CPO是一种将光引擎（光收发器）与ASIC交换芯片共同封装在同一基板上的技术，通过缩短光电信号传输距离，降低功耗50%-70%、延迟50%以上，并提升带宽密度至800G/1.6T水平。其内涵包括技术突破（解决传统数据中心架构的功耗与延迟问题）和产业变革（推动数据中心从"电"向"光"的底层转型），被视为AI高算力场景的核心解决方案。156

外延

CPO产业链外延覆盖全生态环节：

• 上游：硅材料、光波导材料（如康宁、Fujikura）、光刻机、刻蚀机等设备供应商，EDA工具（如Cadence）。17
• 中游：光芯片（源杰科技、长光华芯）、光器件（光模块、MPO）、光引擎（天孚通信）、封装测试（长飞光纤）。8
• 下游：数据中心（微软、谷歌）、云计算、高性能计算、5G/6G通信、工业互联网及量子通信。17
• 政策与生态：国家战略支持（如"十四五"规划）、资金投入（大基金二期）、技术标准（OIF草案）。78

核心价值

CPO的核心价值体现在：

• 技术突破：功耗降低50%-70%，延迟减少50%以上，带宽密度翻倍（如博通CPO交换机实现5.5W/800G）。20
• 应用拓展：从数据中心延伸至6G通信（日本DOCOMO验证Tb/s级传输）、智能驾驶（车端域控制器体积缩小）。20
• 产业生态重构：国际巨头（英伟达、博通）垂直整合，中国厂商通过"标准开放+生态合作"突围（如华为联合中际旭创）。20
• 市场前景：全球市场规模2030年突破200亿美元，中国占40%份额，年复合增长率超30%。20

技术路线

CPO技术路线分为三类：

• 2D封装：PIC与EIC并排放置，灵活性高但功耗较高，适用于快速迭代场景。31
• 2.5D封装：使用硅/玻璃转接板，互连距离短、功耗低，适配超大规模数据中心。34
• 3D封装：垂直堆叠光电芯片，集成度最高，功耗最低，为未来主流（如台积电3DFabric技术）。4954

其他路线包括硅光子（成本低、CMOS兼容）、磷化铟（高速低噪）、薄膜铌酸锂（高速调制），其中薄膜铌酸锂调制器性能提升3倍，功耗降40%。3134

上游发展态势

上游环节面临技术瓶颈与国产化进展：

• 原材料：硅材料质量影响光信号损耗，日本、美国企业主导，但天孚通信在光器件领域崛起。18
• 设备：光刻机、刻蚀机依赖进口，国产化率不足30%，EDA工具和高端光刻机仍受制于国外。1418
• 技术瓶颈：硅光芯片和薄膜铌酸锂调制器与国际水平差距显著，如国内企业良率较低。1431

中游发展态势

中游环节技术升级与市场需求驱动增长：

• 核心产品：CPO交换机、光电子集成电路（PIC）、交换芯片，天孚通信光引擎全球市占率超60%。47
• 代表企业：天孚通信（英伟达核心供应商）、博创科技（PLC技术）、光迅科技（光芯片方案）。49
• 发展态势：封装测试环节需先进工艺（如TSV/TGV），AI算力需求带动市场增长，产业链协同效应增强。49
• 挑战与机遇：技术复杂度高，但高端CPO交换机市场空间广阔。49

下游发展态势

下游应用集中于高增长领域：

• 数据中心：核心场景，LightCounting预测2027年CPO端口出货超1000万个，占800G/1.6T端口30%。129
• 云计算与高性能计算：支撑AI模型算力需求，功耗降30%-50%。29
• 政策驱动：中国"十四五"规划要求2025年算力密度提升50%，"东数西算"工程拉动CPO需求。3658
• 市场表现：CPO在5G/6G、自动驾驶领域渗透加速，英伟达GB200架构量产推动订单增长。46

未来趋势

CPO产业链未来五年高速演进：

• 技术融合：硅光与薄膜铌酸锂结合（如光库科技8英寸晶圆量产），3D封装成为主流，模块体积缩小至传统1/4。3449
• 应用拓展：AI算力渗透率超50%，5G基站模块市场规模达8亿美元，量子通信潜力显现。4953
• 市场增长：2030年全球规模突破50亿美元，中国厂商东南亚产能占比超50%，规避地缘风险。49
• 标准化：中国信通院牵头制定互操作性标准，2025年完成接口规范。59

政策支持

政策红利强力推动CPO发展：

• 国家战略：纳入"十四五"战略性新兴产业，大基金二期重点扶持硅光芯片和先进封装。310
• 地方举措：深圳发布高端岗位清单（如"光学专家"），湖北推动区域产业链协同。359
• 工程与税收："东数西算"工程加速CPO商用，研发费用加计扣除比例提至150%。5859

技术突破

关键技术突破驱动产业化：

• 硅光集成：中际旭创1.6T模块良率95%，成本降30%；华为800G模块量产。60
• 3D封装与液冷：华工科技3.2T液冷CPO光引擎功耗降70%，工作温度降10℃。6771
• LPO技术：新易盛800G LPO模块功耗8.8W，获Meta订单，良率95%。60
• 3.2T商业化：台积电2026年推出CPO技术，2025年完成COUPE验证。68

头部企业分析

详细分析：

• 中际旭创：核心产品800G硅光模块已送样英伟达，技术领先支撑毛利率超50%，价值逻辑在于AI算力需求激增带动CPO渗透率提升，近3个月股价稳健上涨。738183
• 新易盛：LPO技术取消DSP芯片降低功耗，获Meta独家订单，财务高增长源于高端模块出货量增200%，市场表现反映订单能见度良好。5592
• 天孚通信：光引擎供应覆盖全球主流厂商，并购整合完善生态，近3个月市值增长受益于CPO器件发货量涨幅150%。55
• 太辰光：通过康宁间接供货英伟达，MPO连接器需求随CPO交换机放量提升，越南产能爬坡驱动规模效应。98101
• 光库科技：薄膜铌酸锂调制器适配1.6T模块，单芯片支持256QAM调制，技术优势转化为毛利率提升。3473

订单增加情况

订单增长显著，印证产业高景气：

• 设备订单：罗博特科获美国客户订单超2亿元，ficonTEC封测设备全球市占率超50%，2025年订单总量预计超25亿元。8694
• 模块订单：中际旭创2025年上半年CPO业务营收增120%，产能饱和；新易盛800G模块出货量同比增200%，绑定英伟达和Meta。558892
• 交换机订单：博通5月交付51.2T CPO订单，达神7月开放预定；CoreWeave剩余合同金额301亿美元，同比增86%。8587
• 产业链整体：光迅科技CPO业务收入增120%，仕佳光子订单增速85%，全球市占率超20%。5593

效益提升情况

效益提升体现为盈利增强与结构优化：

• 毛利率提升：太辰光通过自产MT插芯和自动化，毛利率持续上行，预计2025-2027年净利润4.3亿/6.6亿/12.4亿元。100101
• 产品结构优化：CPO在1.6T模块渗透率加速提升，2027年达30%，产品毛利率超50%，吸引研发投入。96103
• 订单驱动增长：AI服务器需求（如英伟达H20芯片）拉动CPO/PCB订单，新易盛等企业中报预增验证行业景气。96
• 技术升级效应：CPO架构功耗降至5-10pJ/bit（传统方案15-20pJ/bit），MPO用量提升优化竞争格局。104105

对A股市场的影响

短期影响（1-2年）

• 政策与技术驱动：大基金二期扶持和税收优惠（研发费用加计扣除150%）直接提振头部企业股价，如中际旭创、天孚通信近3个月涨跌幅超4%。5983101
• 订单增长刺激：英伟达GB200架构量产（2025年8月）拉动太辰光等供应商订单，短期营收跃升，光迅科技国内市占率提至20%。5598
• 市场情绪：CPO技术突破（如华工科技液冷引擎）引发投资者关注，板块估值上行，但依赖国际供应链（如EDA工具）带来波动风险。6771

长期影响（3-5年）

• 产业生态重构：中国厂商通过标准制定（中国信通院）和东南亚产能布局（占比超50%），全球份额提升至40%，利好全产业链。4959
• 技术红利释放：3D封装和硅光融合推动CPO成本降30%，2030年市场规模破50亿美元，持续增强中际旭创等企业盈利能力。49103
• 结构性机会：上游材料国产化（如源杰科技光芯片）和中游封装（如长飞光纤）受益，但国际竞争（博通、英伟达）可能挤压毛利率。1496

结论

CPO产业链作为AI算力革命的核心，技术突破（功耗降70%、带宽至1.6T）和政策支持（国家战略与地方人才引进）驱动高速增长。短期看，订单激增（如新易盛绑定Meta）和效益提升（太辰光毛利率上行）提振A股头部企业表现；长期看，市场扩张（2030年全球200亿美元）和国产替代（硅光芯片突破）将重塑产业格局。投资者需关注技术迭代风险，但头部公司如中际旭创、天孚通信凭借核心优势，持续受益于产业红利。4996101