Yole：英偉達(dá)引爆81億美元CPO市場(chǎng)，重塑AI數(shù)據(jù)中心格局

  ICC訊  Yole發(fā)布2025年數(shù)據(jù)中心共封裝光學(xué)（Co-Packaged Optics for Data Centers 2025）市場(chǎng)預(yù)測(cè)報(bào)告。報(bào)告指出，英偉達(dá)的硅光子共封裝光學(xué)（CPO）技術(shù)正推動(dòng)AI數(shù)據(jù)中心變革，預(yù)計(jì)CPO市場(chǎng)規(guī)模將從2024年的4600萬(wàn)美元飆升至2030年的81億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)137%。這一增長(zhǎng)主要受AI大模型和生成式AI的爆發(fā)驅(qū)動(dòng)，AI算力集群需要高帶寬、低延遲且節(jié)能的光互聯(lián)方案，以連接數(shù)百萬(wàn)GPU。

  在橫向擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)中，CPO支持遠(yuǎn)距離、高帶寬的機(jī)架間連接，降低延遲和功耗，適用于AI云架構(gòu)和以太網(wǎng)/InfiniBand網(wǎng)絡(luò)。而在縱向擴(kuò)展的AI網(wǎng)絡(luò)中，CPO取代銅纜，提供更優(yōu)的GPU間互聯(lián)，滿足AI訓(xùn)練和超算需求。英偉達(dá)在GTC 2025上發(fā)布的Spectrum-X和Quantum-X硅光子交換機(jī)采用CPO技術(shù)，實(shí)現(xiàn)1.6Tbps端口速率，突破NVLink限制，為Rubin架構(gòu)提供高速、可擴(kuò)展的低功耗互聯(lián)。

  CPO的供應(yīng)鏈涵蓋半導(dǎo)體代工廠、光子器件制造商、封裝供應(yīng)商和光纖專家。英偉達(dá)、TSMC、Broadcom、Coherent等巨頭主導(dǎo)市場(chǎng)，推動(dòng)AI負(fù)載需求。硅晶圓（Shin-Etsu）、SOI（Soitec）、磷化銦（AXT）等材料支撐ASIC與光子電路共封裝。光子集成電路（PIC）由Lumentum、Coherent和Intel提供，橫向擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)采用標(biāo)準(zhǔn)PIC，縱向擴(kuò)展則需定制PIC以適配NVLink。Broadcom和英偉達(dá)的交換機(jī)ASIC針對(duì)高端口密度或低延遲優(yōu)化，Corning的光纖和Foxconn的連接器支持遠(yuǎn)距離或高密度鏈路。TSMC的CoWoS和ASE主導(dǎo)封裝環(huán)節(jié)，橫向擴(kuò)展注重成本，縱向擴(kuò)展追求密度。

  CPO技術(shù)通過(guò)光子集成電路（PIC）整合激光器、調(diào)制器和波導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)高效光電轉(zhuǎn)換。橫向擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)采用標(biāo)準(zhǔn)PIC降低成本，縱向擴(kuò)展則依賴定制PIC實(shí)現(xiàn)太比特級(jí)吞吐。TSMC的5nm/3nm工藝為交換機(jī)ASIC提供高效路由能力。光子封裝采用2.5D（并排布局）或3D（堆疊集成）方案，2.5D提供高密度互聯(lián)但面臨散熱挑戰(zhàn)，3D減少體積和功耗但復(fù)雜度更高。帶寬密度（Tbps/mm）是關(guān)鍵指標(biāo)，光子中介層助力堆疊芯片實(shí)現(xiàn)2D光I/O，提升密度并降低延遲，為超算和數(shù)據(jù)中心簡(jiǎn)化集成。

  隨著AI需求增長(zhǎng)，CPO正重塑數(shù)據(jù)中心架構(gòu)，橫向擴(kuò)展聚焦成本與規(guī)模，縱向擴(kuò)展追求性能與定制化，成為下一代互聯(lián)技術(shù)的核心。

  報(bào)告涉及的公司包括：AIM Photonics, AIO Core, Alchip, Alibaba Cloud, Alphawave, Amazon (AWS), Amkor Technology, AMD, Advanced Micro Foundry (AMF), Amphenol, A*STAR, ASE Holdings, AsteraLabs, AttoTude, Avicena, AXT, Ayar Labs, Baidu, Broadcom, Browave Corporation, ByteDance, Casela Technologies. CEA LETI, Celestial AI, Cisco, Coherent, Corning, Credo, Dell Technologies, Delta, DenseLight, Enablence, Enlightra, Ennostqr, Ericsson, Fabrinet, Fiberhome, FOCI,FormFactor, Foxconn, Fujitsu, Fujikura, Furukawa Electric, GlobalFoundries, Google Cloud, H3C, Hengton Group, Hisense Broadband, Hewlett Packard Enterprise, Huawei, Hyperlume, IBM, Industrial Technology Research Institute (ITRI), Innolume, IntelliEpi, Intel, imec, IMECAS, IQE, Jabil, JCET, Juniper, Keysight, LandMark, Lightmatter, LioniX, Lumentum, Luminar, LuxshareICT, MACOM, Marvell, Maxim Integrated, MaxLinear, Mediatek, Meta, Micas, Microchip, Microsoft Azure, MixxTech, Molex, Nanosys, National Semiconductor Translation and Innovation Centre (NSTIC), NewPhotonics, NRC-CNRC, NTT, NVIDIA, O-Net, OpenLight, Oracle, PETRA, Phix, Pilot Photonics, POET Technologies, Prysmian, QD Laser, Quintessent, Rain Tree Photonics, Ranovus, Ruijie Networks, Samsung, Samtec, Scintil Photonics, Semtech, SENKO, ShinEtsu, Shinko, ShunSin Technology, Sigmui Technology, SilTerra, Sivers Photonics, SMIC, SOITEC, SPIL, STATSChipPAC, Sumitomo Electric, T&S Communications, TE Connectivity, Tencent, Teradyne, Teramount, Tesla, TFC Optical Communication, Three-circle Group, Tower Semiconductor, TSMC, UMEC, United Microelectronics (UMC), US Conec, VPEC, Winstek, X (Twitter), Xscape Photonics, Yamaichi, YOFC等。