光通信行业深度：AI互连需求升级，NPOCPO拓成长空间

科技巨头资本开支持续扩张支撑光通信需求

海外科技巨头持续加大AI基础设施投入，支撑800G、1.6T高速光模块需求增长。2026年第二季度，亚马逊、谷歌、微软、Meta的资本开支分别达到542亿美元、449亿美元、410亿美元和311亿美元，同比增速分别为68%、100%、69%和83%。本轮资本开支并非单纯基于远期需求预判，而是受到客户订单、内部AI需求和产能短缺共同驱动。

科技巨头年内多次上调资本开支指引，尚未释放主动收缩信号。亚马逊于2026年2月首次明确全年约2000亿美元投入规模，7月进一步上调至约2200亿美元；谷歌由年初的1750-1850亿美元，先后提高至1800-1900亿美元和1950-2050亿美元；Meta亦将指引由1250-1450亿美元调整至1300-1450亿美元。指引上调主要由云及内部AI需求、算力容量扩张和零部件价格上涨驱动。

I/O Wall背景下Scale-Up域向多机柜扩展

大模型参数规模正迈向十万亿级甚至更高，推动智能算力需求爆发式增长。超大模型训练中的张量并行、专家并行等模式，高度依赖集群内GPU之间频繁、大规模的数据交换，使互连瓶颈更加突出。计算能力每两年增长约3倍，内存带宽约1.6倍，互连带宽约1.4倍。当多颗GPU协同工作时，传输成为瓶颈，就会出现算力等待数据的情况，这源于I/O Wall。

英伟达的架构演进体现出更高互联带宽与更大Scale-Up域的发展方向。从Blackwell到Vera Rubin，72-GPU域内的单GPU双向NVLink带宽由1.8 TB/s提升至3.6 TB/s，域聚合带宽由约130 TB/s提升至260 TB/s；Rubin Ultra路线图则进一步扩展至576-GPU多柜域。综合考虑工程实现难度与部署可行性，Rubin Ultra的8×72 GPU多机柜方案有望率先落地，带来柜间Scale-Up互联的增量需求。目前Scale-Out与Scale-Across层早已完成光对铜的替代，而Scale-Up层由于距离短、对功耗与成本高度敏感，始终是铜互联的主战场。但随着AI算力的扩张以及对性能的要求提升，光有望快速突破Scale-Up的边界。

硅光渗透率提升为可插拔光模块降本提供路径

可插拔光模块在独立封装内完成电光与光电转换。发送端通过驱动电路控制激光器或调制器，将数据加载到光信号上；接收端由光探测器将光信号转换为电流，再经跨阻放大器（TIA）放大。采用重定时架构的模块还包含DSP/CDR等信号处理电路。标准化接口使可插拔模块便于部署和更换。

硅光是可插拔光模块的一种器件集成路线。硅光利用半导体制造工艺，将调制器、探测器及部分无源光路集成到光子集成电路（PIC）中。光源可通过混合、异质集成或外置供光等方式引入，具体选择取决于散热、耦合和可靠性要求。相较于EML方案，硅光方案将高速调制功能转移至硅光芯片，采用CW激光器提供连续光；结合多通道集成、部分设计中的光源共享及规模制造，降低光学器件与装配成本。硅光技术将多种光学功能集成于芯片，可减少部分分立器件及装配、对准步骤；晶圆级制造与测试支持自动化生产，并可提前筛除不合格芯片，减少后续材料和加工投入的浪费。

NPO与CPO技术路线对比与产业化进程

对于构筑更大的Scale-Up域，存在多类互联技术方案：铜、光模块、CPO、OOI相比，能效逐步提升、延迟逐步减低。NPO（近封装光学）将光引擎部署在主芯片封装附近，通过较短的电通道连接主芯片与相对独立的光引擎，减少主芯片至前面板光模块之间的长距离板级电连接。随着单通道速率提高，较长电通道对信号完整性和均衡能力提出更高要求。NPO通过缩短这段路径，有助于降低通道损耗与信号补偿压力，为降低互连功耗、提高布局密度提供条件。与CPO相比，NPO集成度、带宽密度、时延优化有限，但对散热友好、可维护性强，有利于分开制造、测试和更换，落地条件相对更成熟。

CPO（共封装光学）将交换ASIC与光引擎集成在共同封装基板或封装系统中，电气传输路径缩短至毫米级。以采用外置光源的硅光CPO方案为例，外置激光源提供连续光，光引擎中的硅光调制器将数据加载到光载波上；接收端通过光探测器与放大电路完成光电检测和信号放大，外置光源便于独立进行热管理和更换维护。共同封装有助于降低电通道损耗及相关信号补偿功耗。较NPO在功耗、带宽、时延、密度之间实现更优平衡；同时，CPO对芯片、封装、光纤耦合及散热的协同设计也提出更高要求。

CPO通过缩短高速电连接、减少信号补偿需求，可降低光互连功耗。在英伟达于2025年8月公布的1.6Tb/s接口示例中，可插拔方案功耗约30W，CPO方案约9W，下降约70%。Meta在Broadcom Bailly（51.2T）上的实测显示，每800G的光引擎+激光功耗由可插拔的约15W降至约5.4W（省约65%），整机合计节省约600W。此外，CPO将光电转换移至交换ASIC附近，为前面板光接口布局释放空间。通过架构简化，CPO的物料清单（BOM）相比传统可插拔光模块大幅精简，在CPO核心零部件规模化降本后，有望驱动BOM成本降低50%以上。

光电集成深化带动产业链增量环节凸显

光电转换位置前移，推动产业链价值向光引擎、先进封装及高密度光连接环节延伸。NPO/CPO提高了光子集成芯片与电子集成芯片的协同设计要求，带动光引擎及封装技术升级。台积电COUPE平台是面向AI和高性能计算的光电集成平台，通过SoIC混合键合，将处理电信号的EIC与处理光信号的PIC面对面堆叠，缩短两者之间的电连接。COUPE既支持垂直耦合，也支持边缘耦合，并支持不同层次的共封装。

FAU（光纤阵列单元）为芯片与光纤之间的耦合提供精密定位和固定。耦合的关键在于模场匹配与精密对准，典型硅光波导的横截面尺寸为亚微米量级，而常用单模光纤在1310nm波长下的模场直径约为9μm，因此通常需要通过模场转换器、透镜等结构提高耦合效率。在CPO等高密度封装中，可拆卸接口能够将光纤连接与部分芯片封装工序分开，支持提前验证光引擎，并降低后续集成不合格器件造成的损失。

外置集中供光架构推动CW激光器向更高功率、更高可靠性升级。在采用外置光源的硅光CPO方案中，采用前面板可插拔的ELSFP模块，可以将激光器移离ASIC的高热区域，便于独立散热和现场更换。多通道共享光源提高了对输出功率和供光效率的要求，常规CW激光器已有70–100 mW级产品，面向CPO的高功率产品则已推进至400 mW级及更高功率。CPO/NPO用高功率CW光源价值量倍增，海外龙头Lumentum与Coherent在相关核心技术上拥有数十年积累，部分国内公司在高功率CW光源已完成技术突破，市占率有望逐步提升。

随着光引擎和端口数量增加，部分设备的机内信号光纤可达到千芯级，Fiber Shuffle通过预定义光纤连接关系，实现通道重排与端口映射。前面板连接密度的提升，推动连接器外形与插芯结构的协同优化。US Conec的MMC平台大幅缩小连接器封装尺寸，满足CPO/NPO架构对高密度光连接的需求。

产业链公司加速新型光互连产品布局

产业链公司的产品布局正由高速光模块向新型光互连及配套器件拓展，客户验证与量产交付是后续观察重点。中际旭创2026年上半年实现营业收入417.78亿元，同比增长182.49%；归母净利润136.51亿元，同比增长241.70%。公司已实现1.6T DR8 OSFP224光模块出货，1.6T硅光模块进入规模放量阶段。2026年3月，公司控股孙公司TeraHop展示6.4T 4×DR8 NPO及12.8T 8×DR8 XPO模块，并成为Open CPX MSA创始成员，参与面向CPO/NPO的光引擎、可插拔插座及高速电连接接口规范制定。

天孚通信2026年上半年实现营业收入28.28亿元，同比增长15.15%；归母净利润12.04亿元，同比增长33.92%。公司率先交付800G与1.6T光引擎，持续对接海外头部云厂商需求。CPO方面，公司已围绕配套FAU、ELS产品提前储备厂区、设备及产线人员；NPO方面，公司正同步对接多家客户开展定制开发。海内外产能协同扩建持续推进，苏州新总部研发超级工厂已于2026年4月开工，泰国工厂A栋无源产线已完成客户验证并实现量产。

炬光科技作为全球高速光通信领域稀缺的微光学供应商，上半年新增多家客户完成批量验证，三大核心产品加快推进产业化。高通道V型槽部分客户已由小批量验证转入批量交付；微棱镜透镜阵列（MPLA）已与一家核心客户正式签署并开始执行技术许可协议；精密模压透镜多家客户已通过样品验证。公司同期发布2026年度定增预案，拟募集资金不超过10.21亿元，投向高端光互联核心光学元器件、高速光通信激光器高性能衬底材料及高精度耦合与测试装备三大项目，进一步完善“光学元器件+关键封装材料+高端光学装备”的业务布局。