NPO成国产算力光互联升级核心路径,产业链迎来系统性机遇

  • 来源:东北证券
  • 发布时间:2026/08/05
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电子行业NPO深度报告:NPO,国产算力的新战场,AI光互联的新主线.pdf

AI算力集群由单卡性能竞争转向系统级有效算力释放,超节点规模持续扩张推动Scale-up互联带宽需求急剧增长。高速SerDes由112Gb/s向224Gb/s演进,传统可插拔架构的长电通道面临损耗、功耗与散热约束,光电转换位置持续向芯片近端迁移。NPO(近封装光学)将独立封装的光引擎部署于ASIC近端,以有限的电气性能差距换取显著更高的制造良率与可维护性,成为当前产业阶段兼顾性能收益与工程可行性的核心路径,并非简单的CPO过渡方案。核心驱动力与市场空间长上下文、多模态、MoE和复杂推理放大芯片间同步通信需求,超节点由数十卡向数百卡、数千卡演进,Scale-up互联范围由机内、机架内向跨机架延伸...

NPO:兼顾性能与工程可行性的下一代光互联方案

随着AI集群由单机柜向多机柜超节点持续扩展,Scale-up互联带宽需求急剧攀升,传统可插拔光模块架构面临电通道损耗、功耗密度与散热约束的多重压力。近封装光学(NPO)将独立封装的光引擎部署于ASIC近端,以较小的电气性能差距换取更高的制造良率与可维护性,成为当前产业阶段兼顾性能收益与工程可行性的核心路径。与CPO将ASIC与光引擎集成于同一封装的深度耦合方案相比,NPO保留了两类器件的独立封装边界,使光电芯片可以分别完成设计、制造、测试与更换,系统良率与维修灵活性显著改善。

Scale-up扩容驱动"光进铜退"向芯片近端延伸

AI算力竞争正由单卡峰值性能转向集群有效算力释放。长上下文、多模态、MoE及复杂推理持续放大芯片间同步通信需求,超节点规模由数十卡向数百卡乃至数千卡演进,Scale-up互联范围也由机内、机架内向跨机架延伸。相较已广泛采用光模块的Scale-out网络,Scale-up目前仍大量依赖PCB、铜缆和高速连接器,光互联渗透率较低;随着SerDes由112Gb/s向224Gb/s演进,高速铜互联逐步逼近物理极限,"光进铜退"趋势由机柜间向机柜内、设备内及芯片近端加速延伸,光互联的市场上限进一步打开。

国产算力生态加速NPO产业化落地

国产算力更需要通过扩大紧耦合计算域和提升系统互联效率释放有效算力,NPO无需将ASIC与光引擎进行先进封装,更适配国内现阶段的技术基础和量产能力。华为围绕"韬定律"形成Hi-ONE高密度光引擎、OPEN NPO标准和超节点系统协同布局,其7.2T硅光Hi-ONE采用内置共享多波长光源与WDM架构,将信号光纤压缩至36根,较传统方案显著降低板内布线压力。阿里推动3.2T NPO试点部署并向6.4T UPO演进,腾讯同步验证3.2T硅光与VCSEL方案并计划2026年Q4部署NPO超节点方案,商业化落地持续加速。

NPO产业链价值重构与核心环节分析

NPO深度拆解显示,光引擎、光源与高密度连接成为价值凸显的核心环节。光引擎方面,硅光与VCSEL两条路线并行演进:硅光以高集成度和规模制造潜力见长,MZM与MRM调制方案在尺寸、功耗和温度稳定性间各有取舍;VCSEL通过直接调制简化光路,更适配超短距高并行互连。光引擎封装由2D向2.5D和3D升级,微凸点、RDL、TSV及混合键合技术缩短PIC与EIC互连,但热管理和联合良率成为主要壁垒。光源架构分为外置ELS与引擎内集成两类,外置方案实现光热解耦并提升可维护性,内置方案则追求更高集成度。高密度光连接需求由MPO向SN-MT、MMC等更小型连接器升级,FAU由单排V槽向二维阵列和可分离接口演进,Fiber Shuffle与预制化板内线束成为系统级装配关键。

国内产业链协同参与标准制定,有望转向架构共同定义者

NPO可充分复用国内既有光通信产业链,为中国企业深度参与下一代光互联提供重要机遇。传统光模块厂商、光器件企业、连接厂商及先进封装厂的能力能够直接迁移,当前NPO机械、电气、光学、管理和测试接口仍处于统一阶段。华为联合中国移动研究院、百度、京东云、中国电子技术标准化研究院及20余家产业链企业启动OPEN NPO项目,国内云厂商、设备商、芯片厂和光通信企业已共同参与标准制定,中国企业有望进一步转向新型光互联架构的共同定义者。

编辑:流星雨
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