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  基于2.5D封装的CPO电路技术：将经2D封装的EIC和PIC均倒装于中介层上，通过中介层的金属互连实现EIC与PIC的连接，再由中介层通过下方的封装基板或PCB板与计算芯片相连，以此缩短互连距离、降低功耗、提升性能。根据转接板材料的差异，基于2.5D封装的技术形成了3种技术路线：基于玻璃转接板的 CPO、基于硅转接板的CPO、基于嵌入式多芯片互连桥接的CPO。

  基于3D封装的CPO电路技术：将光电芯片进行垂直互连，不仅实现了更短的互连距离、更高的互连密度和更好的高频性能，还能实现更低的功耗、更高的集成度和更紧凑的封装。基于3D封装的CPO技术是目前CPO技术研究的热点。

  （1）产业链

  上游包括原材料供应商以及设备供应商，原材料主要包括硅材料、光学元件和电子元件等；所需的设备主要包括光刻机、刻蚀机和封装设备等。

  中游是CPO光学器件的各大生产制造商，负责CPO交换机、光电子集成电路、交换芯片等有关产品的生产与封装，代表企业有天孚通信、博创科技、光迅科技等。

  下游是CPO的主要应用领域，在AI领域的主要应用场景有数据中心、云计算、高性能计算及自动驾驶等。除AI领域外，CPO也在5G/6G通信、工业互联网、量子通信等场景有所应用。

  图5：CPO行业产业链图谱

  资料来源：融中咨询

  相对于传统光模块，CPO光学器件减少了部分有源器件，如激光器芯片、探测器芯片等，增加了集成多种光器件的光引擎、硅光芯片和薄膜铌酸锂调制器等。因此，CPO产业链上游中硅光光引擎和ELS/CW光源需求增长，相关厂商迎来机遇；中游生产制造商需适配技术升级，封装测试为企业重点，光纤管理硬件和连接器领域企业有业务拓展机会；下游数据中心等应用端推动研发应用，整体呈现积极发展态势。

  （2）市场空间

  随着数据中心对高速互联需求的增长，CPO在满足大规模、高宽带连接方面具有市场潜力，未来5年市场规模预计快速增长。

  1）出货量

  据LightCounting预测，CPO的出货量将从800G和1.6T端口开始逐步增加，2024至2025年开始商用，2026至2027年有望实现规模化量产，市场份额将保持高速增长。

  全球CPO端口的销售量预计将从2023年的5万端口迅速增长至2027年的450万端口，按单机64端口估算，则对应2027年约7万台CPO交换机出货量；至2029年，1.6T带宽CPO端口出货量将保持较高水平，3.2T带宽CPO端口出货量预计将突破1,200万个。

  图6：不同带宽CPO出货量预测

  资料来源：LightCounting

  英伟达计划于2028年，通过CPO技术实现由八个机架的GPU组成行级NVLink连接域。以1024-GPU规模的集群配置测算，若由100万个GPU组成此类集群，仅NVLink连接所需的3.2T CPO数量就将超过1,500万个。

  2）市场规模

  随着SerDes速率不断升级，在未来以3.2T速率为主的时代，CPO有望成为主流的互联解决方案。根据lightcounting预测的2029年3.2T CPO数量超过1200万只，预计CPO相关器件市场空间超过100亿美元。

  表2：CPO各器件市场空间预测

  根据IDTechEx的数据，2025年至2035年，CPO模块市场规模复合年增长率为28.9%。CPO网络交换机预计将在创收方面占据主导地位，用于人工智能系统的光互连将占市场约20%的份额。其中，每个人工智能加速器通常使用一个光互连PIC来满足高级计算应用中对高速数据处理和通信日益增长的需求。

  图7：CPO模块市场规模

  资料来源：IDTechEx

  CPO行业目前由交换芯片厂商主导、硅光与光模块企业积极参与，大型云厂商推动生态发展，整体处于技术验证与产业链协同阶段，尚未形成稳定垄断，未来三年竞争格局将加速演变。