夜雨聆风
AI时代的下一个超级
赛道：高速光互联
互联网科技 迎来新机遇
AI 大模型与通用算力的爆发式增长，正推动数据中心互连带宽从 800G 向 1.6T、3.2T 乃至6.4T快速升级。传统可插拔光模块在功耗控制、信号完整性、端口带宽密度三大核心维度已逼近物理极限。单通道 200Gbps 及更高速率的电信号在 PCB 铜缆上传输损耗急剧增大，必须依靠高功耗 SerDes 芯片进行均衡补偿，使得光互联部分功耗占数据中心总功耗比例已超过 30%。
在此背景下，CPO（共封装光学）、NPO（近封装光学）、XPO（超高密度可插拔光学）三条主流技术路线相继走向产业化前沿，分别以光电深度共封装、近距离板级集成、高密度可插拔革新为技术路径，为下一代超高速、低功耗光互联提供了不同的解决方案。三者并非简单替代关系，而是在场景、成本、成熟度上形成互补，共同支撑算力网络向更高带宽、更高能效方向持续演进。
01
TECHNOLOGY
三大核心技术
1. CPO（Co-Packaged Optics，
共封装光学）
CPO是业界公认的光互联技术终极形态，核心逻辑是通过2.5D/3D先进封装技术，将光引擎与交换机ASIC/GPU/XPU芯片集成于同一基板或中介层，彻底重构光电信号传输链路，将传统方案中100毫米以上的电信号传输路径缩短至毫米级，从根源消除PCB长走线带来的损耗与延迟。
其典型架构采用分层异构堆叠设计：顶层为计算/交换芯片层，负责数据运算与高速信号处理；中介层采用2.5D CoWoS/RDL工艺，实现芯片与光引擎的芯片级短距互连；光引擎层集成硅光芯片、调制器等器件，完成光电转换，可省去高功耗DSP芯片；底层为光纤阵列与光接口层，实现内外链路无缝对接。
CPO的核心优势集中在能效、带宽与可靠性：相比传统800G DSP光模块，单800G带宽功耗仅4-5W，节能幅度最高达73%，系统功耗降低30%-50%；岸线密度达10Tbps/mm，是传统SerDes的25倍，支持单通道3.2Tbps以上带宽；Meta实测显示其MTBF达260万小时，是传统可插拔模块的3倍以上。
其规模化落地仍面临挑战：需在3nm制程下集成硅光器件，依赖台积电COUPE等先进封装平台，多芯片异构集成导致良率偏低、成本高昂；光引擎与主芯片固化集成，故障时需更换整块板卡，运维成本上升；行业标准碎片化，跨厂商兼容性差，形成封闭生态格局。
2. NPO（Near Package Optics，
近封装光学）
NPO是CPO演进的核心过渡方案，核心理念是“靠近但不紧贴”——光引擎与ASIC芯片解耦，放置在同一块PCB主板上，贴近SerDes端口，将电信号传输路径缩短至厘米级，在提升性能的同时，最大限度保留产业链兼容性与运维灵活性，是传统可插拔方案向CPO演进的最优平滑路径。
NPO本质是板级集成的光引擎方案，光引擎保留可插拔特性，可单独拆卸更换；电信号通过PCB上的SerDes短距直驱传输，多采用线性直驱架构，无需外置DSP芯片，大幅降低链路功耗与延迟。与CPO聚焦交换机侧不同，NPO更多适配GPU加速卡、AI超节点的柜内、板间互联场景，是Scale-up场景的核心过渡方案。
其核心优势的是实现“性能、成本、运维”三角平衡：相比传统可插拔方案，功耗降低40%-50%，延迟降至纳秒级，接近CPO性能；光引擎与ASIC芯片解耦，支持单独更换，适配现有运维体系，可复用成熟产业链，无需颠覆性改造生产流程；场景覆盖广泛，既支持交换机侧横向扩展，也适配GPU集群、HPC系统柜内短距互联。
NPO的核心局限在于“过渡方案”的定位天花板：超高速场景下，电信号传输路径仍较长，需面对信号损耗补偿难题；行业尚未形成统一的封装与接口标准，厂商方案兼容性不足，影响规模化商用进程。
3. XPO（eXtra-dense Pluggable
Optics，超高密度可插拔光学）
XPO是2026年OFC大会崛起的新兴技术路线，由Arista牵头45家产业链企业发布白皮书并成立XPO MSA联盟，核心定位是“可插拔架构的终极形态”，在保留可插拔运维优势的前提下，通过架构与散热创新，实现带宽密度指数级跃升，是CPO生态成熟前Scale-out场景的最优落地路径。
其核心创新集中在三点：一是超高密度通道集成，单模块内置64条200Gbps PAM4通道，总带宽达12.8Tbps，是传统1.6T OSFP模块的8倍，未来可突破25.6Tbps；二是“奥利奥”式夹心液冷架构，双PCB桨板对扣设计，中间夹装一体化液冷冷板，核心发热元件紧贴冷板，散热能力达400W，比风冷降温20-25℃；三是机械与供电优化，扳手式释放拉片便于插拔，48-50V高压直流输入，降低电流与线路损耗。
XPO的核心优势显著：完全兼容现有运维体系，支持现场热插拔，无需改造交换机架构与机房流程，部署门槛低；支持全系列光互联标准，覆盖机柜间、数据中心间等全场景，适配性远超NPO与CPO；可复用现有硅光芯片、DSP等产业链，无需依赖先进封装平台，量产成本与良率可控，预计2027年规模化商用。
其核心挑战在于：光引擎仍位于PCB板边缘，与ASIC芯片距离较远，需依靠高功耗SerDes与超低损耗PCB补偿信号损耗，能效弱于NPO与CPO；原生液冷设计对数据中心液冷基础设施提出硬性要求，增加部署成本与复杂度。
02
TECHNOLOGY
NPO、CPO、XPO
技术多维度对比
三大技术路线基于不同架构设计与演进逻辑，在核心性能、部署成本、生态成熟度等维度差异显著，具体对比如下：
03
TECHNOLOGY
产业落地现状与
场景适配逻辑
当前三大技术路线已形成明确分工与适配格局，互补共存，基于不同客户需求与部署场景实现差异化落地。
01
CPO：
头部厂商先行试点，逐步突破
CPO落地集中在技术实力雄厚、生态闭环能力强的头部企业，聚焦超大规模AI算力集群核心节点。国际上，英伟达计划2026年交付InfiniBand及以太网CPO产品，其Rubin Ultra GPU超节点已采用CPO方案；博通Bailly交换机芯片已交付，配套CPO方案预计2026年下半年进入量产阶段；Meta已完成CPO交换机可靠性验证。国内方面，锐捷网络、新华三已展示CPO交换机方案，光迅科技、中际旭创等已完成CPO光引擎样品开发，逐步跟进国际步伐。
02
NPO：
过渡方案加速验证，场景适配性凸显
NPO凭借性能与成本的均衡优势，成为AI服务器、GPU加速卡柜内互联的核心方案，已进入头部云厂商测试验证阶段。谷歌TPU v9集群已采用NPO技术；国内光迅科技推出全球首款3.2T硅光NPO模块，并完成头部云厂商全系统验证；华工正源、海光芯正等也已发布相关产品，推动NPO技术从实验室走向工程落地；华为、中兴等设备厂商已发布NPO样机，聚焦AI服务器板间互联场景。
03
XPO：
全产业链快速跟进，商用前景明确
XPO凭借对现有生态的完美兼容，发布后迅速获得全产业链支持，成为2026年光互联行业热点。Arista已联合Marvell、Coherent等厂商完成XPO标准制定与原型机开发；国内华工正源作为XPO MSA创始成员，全球首发12.8T XPO模块，中际旭创、新易盛、华工正源等均在OFC 2026展示了XPO原型方案，预计2026年下半年完成样品验证，2027年实现规模商用。
04
TECHNOLOGY
未来技术演进趋势
与产业展望
1. 技术路线长期共存，场景化适配成核心
未来3-5年内，三大技术路线将形成“三足鼎立”格局：XPO将率先在超大规模数据中心横向扩展场景规模化商用，成为1.6T/3.2T时代可插拔市场主流；NPO将主导AI服务器柜内短距互联场景，作为CPO成熟前的核心过渡；CPO将在超大规模AI封闭集群、超高密度交换机核心节点率先落地，随标准统一与成本下降，逐步向全场景渗透，成为长期终极方向。
2. 标准化进程加速，生态协同是关键
标准碎片化是当前三大技术路线的核心瓶颈，未来IEEE、OIF等国际组织将加快封装、接口、测试标准制定，推动跨厂商兼容。其中XPO凭借MSA联盟推进最快，将率先实现全产业链协同量产；CPO将从头部厂商封闭生态，逐步走向开放化、标准化，降低规模化落地门槛。
3. 技术融合深化，光电协同设计成创新方向
未来三大技术路线的创新将向光电协同设计、全链路优化深化：CPO与NPO将推动激光器、调制器等器件集成化，实现光子与电子芯片协同设计；XPO将优化液冷与高速信号设计，缩小与CPO的能效差距；三者均将与硅光、先进封装、液冷技术深度融合，推动光互联从“通信配套”成为“AI算力集群核心底座”。
4. 国产产业链迎来换道超车机遇
传统可插拔光模块市场中，国内厂商已占据全球主要份额，NPO、CPO、XPO的技术变革提供了换道超车机遇。国内厂商在光引擎、硅光芯片、高速连接器等核心环节已实现技术突破，逐步进入全球主流供应链。未来随标准统一与市场规模化，国内厂商有望凭借成熟制造能力与全产业链配套优势，在下一代光互联市场占据更核心地位，支撑我国AI算力基础设施自主可控。
05
Conclusion
结语
AI算力的持续需求，驱动光互联技术从传统可插拔模块向NPO、CPO、XPO三大新路线演进，实现从“板级互联”到“芯片级互联”的范式革命。三者无绝对优劣，仅场景适配不同：XPO解决当下规模化落地需求，NPO提供平滑演进路径，CPO定义终极未来。未来，随着技术迭代与生态成熟，三大路线将共同推动数据中心光互联向更高密度、更低功耗、更优可靠性发展，为AI大模型与通用算力突破筑牢网络底座。
