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文件名称:数据中心互联技术专题一:AI变革推动CPO技术商业化加速.pdf
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更新时间:2025-03-14
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文档摘要

证券研究报告|2025年3月12日

国信通信·行业专题报告

数据中心互联技术专题一:

AI变革推动CPO技术商业化加速

行业研究·行业专题

通信

投资评级:优于大市(维持评级)

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投资摘要

光电共封装CPO(Co-packagedOptics)是一种在数据中心互连领域应用的光电集成技术,目前主要用在交换机接口中。通过将交换芯

片和光器件共同装配在同一个插槽上,使得光信号和电信号在同一芯片上进行转换和处理,该技术缩短了芯片和模块之间的走线距离,

最大程度地减少高速电通道损耗和阻抗不连续性,也在传输速率提高的同时大大缩减功耗,行业头部企业博通(Broadcom)和扇港

(SENKO)均分析过CPO技术可助力交换机整体系统减少功耗25%-30%。

在本轮AIGC革命的驱动下,CPO技术产业化进程继续加速。全球互联网云厂持续加大AI资本投入,CPO作为数据中心网络互联中降本降

功耗的优选技术,备受全球各大通信电子头部企业关注。博通自上一代25.6T交换芯片起,就开启了CPO交换机商业化推进;英伟达

2024下半年加速推进支持IB(InfiniBand)和以太网两种协议的CPO交换机。国内交换机头部厂商新华三、锐捷网络近两年也陆续发布了

商用CPO交换机。而随着SerDes速率的快速升级,以及硅光材料和3D封技术装的逐步成熟,CPO技术有望快速迭代,也为光互联

OpticalIO技术(算力芯片间光互联)的发展奠定了良好基础。

CPO交换机相比传统交换机,需引入近交换芯片的光引擎、光柔性板FiberShuffle/保偏光纤PMF、外置激光器ELS及CW光源等。根据

Lightcounting预测,未来5年CPO技术渗透率将快速增长,预计到2029年,3.2TCPO端口出货量预计将超过1000万个(2024年

CPO端口出货量不超过十万个),若有100万个GPU做千卡GPU集群,则需要超过1,500万个CPO端口;按照目前各类器件的价格测算

(并考虑价格年降),未来5年光引擎的市场空间超过100亿美元,光源ELS、光柔性板FiberShuffle、连接器MPO、光纤阵列FAU的市

场空间超过30亿美元。

投资建议:目前CPO技术仍在产业化的初期,并在快速迭代升级,涉及各类器件(如FiberShuffle、MPO、FAU)所需通道数/纤芯数也

会随之升级,国内各类器件厂商(特别是已与海外头部厂商有深度合作)均有望受益该领域发展,迎来量价齐升。推荐关注交换机【紫

光股份】、【锐捷网络】,光引擎供应商【天孚通信】,光柔性板供应商【太辰光】,MPO连接器供应商【博创科技】、【仕佳光子】、

【致尚科技】,外置CW光源【源杰科技】、【长光华芯】等,国内头部光模块厂商亦有布局。

风险提示:AI发展及投资不及预期;行业竞争加剧;全球地缘政治风险;新技术发展引起产业链变迁。

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目录

01CPO是一种新光电互联集成技术

02CPO技术涉及各器件均有望迎来快速增长

03产业链各关节头部公司均在积极布局CPO

04投资建议

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一、CPO是一种新光电互联集成技术

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光电共封装(CPO)是一种新光电互联集成技术

图:CPO技术演进史

光电共封装(CPO)是一种在数据中心光互连领域应用的光电共封装方案。其

核心是将光模块不断向交换芯片靠近,缩短芯片和模块之间的走线距离,并逐

步替代可插拔光模块,最终把交换芯片(或XPU)ASIC和光/电引擎(光收发

器)共同封装在同一基板上,光引擎尽量靠近ASIC,以最大程度地减少高速电

通道损耗和阻抗不连续性,从而可以使用速度