开源证券CPO行业深度报告测算，全球CPO端口销售量将从2023年的5万增长至2027年的450万，2027年CPO端口在800G和1.6T出货总数中占比接近30%。CPO市场收入2022年约3800万美元，预计2033年将达26亿美元，CAGR高达46%。AI集群规模从千卡向万卡、十万卡扩张，后端网络组网拉动大量高速交换机需求，CPO方案在功耗上的显著优势有望加速其市场渗透。
AI集群规模扩张驱动高速交换机需求爆发
AI训练集群新增后端网络组网需求。传统数据中心服务器与交换机通过网卡通信，AI服务器新增GPU模组，GPU之间通过PCIe Switch或NVSwitch互联，GPU通过网卡与其他服务器互联，拉动高速交换机、网卡、光模块、光纤光缆等需求。据650group数据，2021年前RDMA市场每年4-7亿美元，2023年AI/ML部署推动RDMA需求升至60亿美元以上，预计2028年突破220亿美元，以交换机设备需求为主。AI集群从Scaleup和Scaleout两个维度拓展——Scaleup提高单节点算力（如GB200 NVL72），Scaleout通过高速互联容纳更多节点（从2层胖树向3层、4层架构拓展），带来高速交换机需求持续增长。CPO作为高性能交换机方案之一，有望充分受益于AI集群规模扩张。
Broadcom领跑CPO交换机商业化，功耗降低70%
Broadcom积极推动CPO技术从交换机侧向服务器侧渗透。2022年推出TH4-Humboldt（25.6T），采用半CPO、半电连接，光引擎由硅光PIC和SiGe EIC构成，光互连功耗低于每800G 7W，较可插拔模块提升50%以上。2023年推出TH5-Bailly（51.2T），将Tomahawk5交换芯片与8个6.4T硅光光引擎连接，PIC与EIC基于FOWLP工艺互连，采用外置可插拔激光器。与可插拔方案相比，CPO使光互连功耗降低70%、硅面积效率提高8倍、整体交换机功耗降低约30%。Broadcom正尝试将CPO从交换机拓展至GPU等算力芯片，当前单设备64×100G、两套设备12.8T，未来有望提升至102.4T高带宽。
AI集群CPO功耗优势显著，万卡集群节省超50%互连功耗
随着AI集群从NVL576向万卡集群组网，系统功耗快速提升。NVL576含576个GPU、216台交换机、648个1.6T接口。根据Broadcom估算，NVL576光互连功耗约16.2kW，CPO方案可降至7.1kW，节省9.1kW。进一步拓展至30528 GPU集群，基于DSP可插拔方案互连功耗达832kW，CPO方案降至366kW。CPO相较于可插拔光模块，带宽密度提升一个数量级，能量效率优化40%以上。AI集群光互连功耗的指数级增长正成为CPO落地的关键驱动力。据Lightcounting预测，CPO出货预计从800G和1.6T端口开始，2024-2025年商用，2026-2027年规模上量，主要应用于超大型云服务商数通短距场景。
CPO市场规模与功耗对比| 指标 | 数值 |
|---|
| 全球CPO端口（2023年） | 5万 |
| 全球CPO端口（2027年预测） | 450万 |
| CPO市场收入（2022年） | 3800万美元 |
| CPO市场收入（2033年预测） | 26亿美元 |
| NVL576可插拔方案功耗 | 16.2kW |
| NVL576 CPO方案功耗 | 7.1kW（节省56%） |
| 30528集群可插拔方案功耗 | 832kW |
| 30528集群CPO方案功耗 | 366kW（节省56%） |
