国金证券研究所指出,美国大模型已进入万卡、十万卡集群训练阶段,传统可插拔光模块在功耗、散热、时延方面面临瓶颈。CPO(光电共封装)交换机通过缩短交换芯片与光引擎距离,降低功耗与延迟,成为行业必然方向。全球CPO端口销量2027年预计达450万端口,国内厂商积极布局,战略高地卡位战开启。
CPO技术破解AI集群互联瓶颈,商用拐点已至
传统800G可插拔光模块每端口功率达16-18W,带来高能耗与散热问题;交换侧与光模块连接距离导致电信号衰减,完整性下降。CPO交换机将交换ASIC芯片和硅光引擎在同一高速主板上协同封装,缩短电信号传输路径,减少尺寸、提高效率、降低功耗。博通率先发布51.2T CPO版Tomahawk 5交换芯片,通过8个光引擎实现对外互联,单通道速率6.4Tb/s。英伟达预计2025年3月GTC大会推出CPO交换机新品,支持115.2Tbps传输,若进展顺利2025年8月量产。台积电已验证1.6Tbps光引擎并测试3.2Tbps产品,美国市场已正式进入CPO互联交换时代。
全球CPO市场空间:2027年450万端口,2033年26亿美元
根据智研咨询数据,全球CPO端口销售量预计从2023年的5万端口迅速增长至2027年的450万端口,按单机64端口估算对应约7万台CPO交换机。LightCounting预测CPO出货量将从800G和1.6T端口开始增加,2024-2025年商用启动,2026-2027年规模化量产。全球CPO市场规模到2033年将增长至26亿美元,2022-2033年复合增长率达46%。Meta和Microsoft共同创建CPO联盟推动标准制定与产品创新,行业生态加速成熟。
国产CPO交换机商用前夕,头部厂商率先卡位
锐捷网络2022年在OCP峰会展示25.6T CPO数据中心交换机(32×400G)。新华三于2023年NAVIGATE领航者峰会发布51.2T 800G CPO硅光数据中心交换机H3C S9827系列,支持64个800G端口,融合CPO硅光技术、液冷散热、智能无损等先进技术。中兴通讯已申请CPO模块相关专利,处于技术研究阶段。华为在《数据中心2030》指出CPO已成为业界热点。国内CPO交换机处于商用前夕试验试用阶段,2026-2027年有望实现规模化量产。CPO方案还带动MPO连接器、光柔性板(Shuffle Box)等无源器件需求,太辰光MPO连接器已通过国外大客户质量认证并批量供应,天孚通信光引擎产品有望深度受益。
CPO交换机市场规模及国产布局
| 指标 | 2023年 | 2027年E | 2033年E |
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| 全球CPO端口销量 | 5万端口 | 450万端口 | — |
| 全球CPO市场规模 | — | — | 26亿美元 |
| 国产CPO交换机 | 展示/发布 | 规模化量产 | 持续渗透 |
来源:LightCounting、Yole、智研咨询、国金证券研究所
OCS全光交换机:下一代战略高地
在CPO解决柜内互联后,跨机柜甚至跨地域传输的带宽时延与动态拓扑问题将由OCS(全光网络交换机)解决。谷歌Jupiter项目使用OCS实现可重构数据中心网络,比静态Clos结构速度提高5倍、成本降低30%、功耗降低41%。微软计划部署15000公里空芯光纤,META尝试可重新配置光交换机。2024年9月华为发布数据中心全光交换机Huawei OptiXtran DC808,预计2025年正式商用,400G端口功耗较传统降低98%、整网能耗降低20%。全光网络交换机将成为CPO之后的下一代战略高地,具备全光方案布局的厂商值得重点关注。