摘要：CPO被称为算力网络黄金发展时代的潮流技术，它在降低功效方面实力超群，凭借着多种优势，CPO在数据中心、AI计算等场景将有广阔的应用空间。
进入数字经济时代，“算力网络”成为影响多个产业发展的核心基建。然而，算力网络的增长同样是一把双刃剑，它在带来一系列正向推动力的同时，也会造成能耗、成本大幅度增长的问题，这与当下节能环保的理念背道而驰。基于此，能够平衡算力水平与能耗水平的新型光电子集成技术CPO，正在成为全球各大科技巨头关注的焦点。在通信等多个领域，CPO在保证系统性能与功效方面的优势越发突出，也吸引越来越多的企业和资本进入赛道。今年3月中旬以来，A股CPO概念和数字经济等板块涨势惊人，这个潮流技术发展方向也催生出一个庞大的产业链市场。
算力网络离不开CPO支撑助力
从产业概念来看，CPO(co-packagd optics)即共封装光学，这是一种新型光电子集成技术，它将激光器、调制器、光接收器等光学器件封装在芯片级别上，直接和芯片内的电路相集成，进而借助光互连技术提高通信系统的性能和功率效率。之所以采用共封装技术，就是为了进一步缩短交换芯片和光引擎间的距离，从目前的技术水平来看，前沿CPO技术可以将交换芯片和光引擎间的距离控制在厘米范围之间。在这样的基础上，高速电信号既能保持高质量传输，系统误码率也可以被降到极致。
而相较于传统的可插拨光模块和NPO（近封装光学）技术来说，CPO之所以被称之为算力网络黄金发展时代的潮流技术，就是因为它在降低功效方面实力超群。按照LightCounting报告显示，在保持高算力需求的前提下，CPO可以让可插拔光模块架构功耗降低50%。凭借着功耗低、带宽大的优势，CPO在数据中心、AI计算等场景有广阔的应用空间。
特别是自2021年以来，随着全球数据中心建设和应用规模不断扩大，带宽容量需求持续上涨，进而带来整个数字经济产业的升级。从技术发展趋势来看，未来超大型和云数据中心预计都将以100G服务器端口为主，结合2芯或8芯并行光收发器，可以保持40G、100G、200G和400G通道速率，这就进一步扩大了CPO的应用范围。
从CPO产业的发展进程来看，目前全球尚且处于初步探索阶段。其中，微软、Meta、谷歌等云计算巨头，以及思科、IBM、英特尔、英伟达、AMD、台积电等网络设备龙头及芯片龙头，都在CPO技术研发领域有所布局。和欧美发达国家相比，我国CPO产业的发展伴随着光模块产业的高速发展也在不断提速。按照Lightcounting统计数据显示，2010-2020年十年间，国内光模块厂商全球份额已经从16.8%提升到43.9%，近五年的平均年增速高达3.2%。预计今年市占率将达到56.8%。受到光模块产业发展的带动，目前CPO板块投入布局也在持续扩大。整体来看，由于CPO在光电芯片设计、连接器、封装和散热等核心领域尚存在很多技术难点，目前主导研发和应用的大部分公司及科研院所依然在不断攻关，期待早日进入大规模商业化应用阶段。
CPO有望迎来大规模商用时代
从数字经济时代的主流技术发展趋势来看，作为将设备电信号转换为光信号的光模块，其技术更迭周期一般只有3-5年，目前全球市场上最先进的产品已迭代到800G速率，100G和400G速率的产品也成为主流产品。其中，800G产品在大数据中心、人工智能、超算领域的应用最为广泛。今年以来，ChatGPT的持续火热，也让更多的企业和资本看到了市场对算力的庞大需求，因此800G也将成为增量市场最大的订单来源。
而随着众多技术不断被突破，传统可插拔光模块的集成度、功耗等问题越来越突出，这也让以CPO技术为核心的解决方案受到越来越多领域的关注。按照Lightcounting的预测，全球CPO端口销售量今年将达到5万，预计到2027年，这个数字将陡增到450万，四年内将提升90倍。届时，CPO端口将占800G和1.6T端口总数的近30%。
尤其是在热度持续升温的光模块领域，包括硅光、光引擎、光器件、光芯片等众多环节都与CPO技术路径密切相关。在节能降耗方面，发展CPO产业更是和国家的宏观战略规划密切相关。数据显示，2021年我国数据中心总用电量为2166亿千瓦时，占全国总用电量的2.6%，这个体量相当于2个三峡水电站的年发电量或1.8个北京地区的总用电量。在“双碳”战略背景下，CPO将让数据中心的节能降耗实现质的飞跃。
从CPO的商用化前景来看，行业权威市场报告显示，2023年仅仅是超大型数据中心的CPO设备收入，就将占CPO市场总收入的80%。特别是受到ChatGPT带来的人工智能、机器学习热潮，以及热度不减的VR和AR，CPO需求正在被逐步激发。预计到2027年，CPO整体市场收入将达到54亿美元。搭载CPO技术的光模块需求也将在2028年前呈现指数级增长，相关具备该技术的头部企业产品出货量将有超预期增长。
参与布局企业多为该领域龙头
由于CPO隶属于光芯片和光模块行业，这是一个集技术、资本、人才为一体的高科技行业和高端制造业，涉及复杂的科技含量和制造工艺，投入资本大，回报周期长，行业壁垒高，目前国内在该领域有产业布局的企业以光模块、光电子领域的龙头企业为主。
新易盛(300502.SZ)是业界领先的光模块解决方案与服务提供商，也是我国少数具备批量交付100G光模块、400G光模块能力的企业。作为行业龙头，新易盛此前已成功推出业界最低功耗的400G系列光模块产品，其自主研发的光模块产品超过3000种，广泛应用于5G无线网络、固定宽带FTTX、数据中心、传输与数通以及智能电网等领域。目前，除了光模块400G应用在各大数据中心之外，新易盛已经实现了800G的产业化出货，并且在CPO技术研发和市场布局方面走在行业前沿。
光迅科技(002281.SZ)是全球领先的光电子器件、子系统解决方案供应商，也是我国光电子器件行业最具影响的实体之一，其产品广泛应用于光传输、PON、4G/5G接入以及数据中心光互连领域。作为国内光通信领域光电子器件龙头企业，光迅科技在CPO的核心封装技术领域（包括光电共封装技术、高密度连接技术、光源技术等）有雄厚的技术储备。目前，其自研的800G光模块已具备批量生产的能力，并且针对特定客户已进行小批量交付。
