本文主要基于SemiAnalysis最新发布的《Co-Packaged Optics (CPO) Book – Scaling with Light for the Next Wave of Interconnect》研究报告,其中深入探讨了CPO技术的核心优势、市场机遇、技术挑战以及供应链格局。今天继续为大家介绍目前市场上或即将上市的CPO产品。
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接下来看已经商业化或即将商业化的 CPO 产品与方案,其中既涵盖了大厂的旗舰产品,也囊括了新兴 CPO 先锋企业的不同路线。
当前 CPO 产品主要分为两类:
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整合度高、面向大规模商用的交换平台 — 由大厂(Nvidia、Broadcom、Intel等)推动,是 CPO 初期最主要的商业化切入点。
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组件化 / 生态化的光互连模块与引擎 — 由新兴公司开发,定位于更易集成、可定制的 CPO 基础部件。
1)Nvidia 的 CPO 产品
在GTC 2025上,Nvidia首次推出了面向扩展网络的基于CPO的交换机,宣布了三种基于CPO的交换机。

代表性产品Quantum‑X CPO 系列:面向规模网络、高端数据中心市场的高端光交换平台,支持极高端口带宽与集成度。

Quantum X800-Q3450,来源:Nvidia
定位与特点:强调在大规模集中式 AI 网络中的集成度、带宽密度与总体能耗优势。一方面推动 CPO 在 规模‑外(scale‑out)网络的落地,一方面也为未来规模‑内(scale‑up)互连铺路。
2)Broadcom 的 CPO 路线
Broadcom 同样投入了多个 CPO 交换系统(例如 Bailly 系列),并已开始实际出货。与 Nvidia 一样,Broadcom 的产品主打高密度光 I/O 以满足现代数据中心交换需求。

来源:SemiAnalysis
今年,博通推出了基于Tomahawk 6的Davisson CPO交换机,该交换机集成了16个6.4T原始输出。该交换ASIC采用台积电N3工艺节点制造,每个封装提供102.4 Tbit/s的带宽。此外,据报道,日本NTT公司正在购买博通的TH6裸模,并采用非博通提供的专有OE和光学解决方案自行构建CPO系统。这种做法扩大了基于TH6的CPO系统的潜在商业机会,并鼓励更开放的供应商生态系统。

来源:SemiAnalysis
3)Intel 的 CPO 路线
Intel在其 Foundry Direct Connect会议上公布了其CPO路线图,并概述了四个阶段的开发路线图。

来源:Intel
2023年:Intel提出了先进电气封装间I/O连接的概念,作为光学集成的先导。这一里程碑重点是实现芯片封装之间直接实现高带宽、短距离电气连接(绕过传统PCB走线),以支持多芯片系统。
2024年:Intel展示了其第一代采用直连光纤的CPO解决方案。该方案将光学发动机芯片组直接耦合到光纤上,无需任何外部连接器,从而简化了链路。
2025年:Intel第二代CPO解决方案采用可拆卸光学封装连接器,取代永久光纤线路。该光封装连接器设计实现模块化组装,标志着向更连接器化、更实用形态的过渡。
2027年:Intel瞄准在3D集成光子学领域取得突破:利用垂直扩展束耦合垂直堆叠光子元件。在这一设想的第三代设计中,光学I/O将通过短自由空间或玻璃内光路垂直路由到芯片层之间(例如光子中介层和逻辑芯片之间)。
4)MediaTek 的 CPO 计划
联发科作为定制ASIC设计公司,正致力于将CPO能力整合到其设计平台中。他们致力于提供能够与定制加速器无缝协作的PIC/EIC设计。他们认为,在每通道产生200G的情况下,NPC(近封装铜)可以作为光纤间距>900微米;随着数据速率升至200-300G范围,音高密度较高>400微米的CPC可能变得更受欢迎。然而,一旦速度达到每通道400G或更高,可能需要转向CPO架构——更密集的光纤间距约~130微米,并实现更紧凑的互连IP。
当Nvidia、Broadcom、Marvell各自开辟专有解决方案时,几家专注于CPO的公司则在探索另一套方法。这些公司面临的问题是,他们将如何与主要的交换机硅片和GPU/ASIC供应商竞争——尤其是因为大多数现有供应商已经宣布或展示了专有解决方案。AMD仍是例外:它尚未展示任何产品,尽管已知其内部正在开发光子知识产权。
对于像Ayar Labs、Lightmatter、Celestial AI、Nubis和Ranovus这样的OE芯片组供应商来说,挑战在于超越现有厂商,提供足够有吸引力的解决方案以便集成。Ayar Labs和Celestial AI提供完全“书到端”系统,客户必须采用其完整的端到端解决方案。相比之下,Nubis则专注于更开放、基于标准的解决方案,旨在简化实施并简化采用流程。Ranovus是另一家提供互作系统的CPO供应商。
另一方面,一些公司产品路线图中也存在更激进的方法——比如Lightmatter的光学中介和Celestial AI的光子桥。这些解决方案需要对封装和主机硅片设计进行根本性重新思考,以释放其全部潜力。然而,这些方法伴随着更高的成本和显著的不确定性,尤其是在与基于CMOS的硅芯片无缝集成和大规模生产方面。
以下是几家在 CPO 技术上具有代表性、路线不同但值得关注的公司:
1)Ayar Labs
Ayar Labs的产品是他们的TeraPHY光学引擎芯片组,可以封装在XPU、交换ASIC或内存中。
特色:提供标准化接口(例如 UCIe),方便集成到不同芯片生态中;强调低功耗与集成成本优势。

来源:Ayar Labs
2)Nubis(2025年10月被Ciena收购)
与Ayar类似,Nubis提供用于与客户主机硅集成的光学引擎芯片组,但重点是单波长连接。Nubis专注于互作性——包括协议和机械层面(即可插拔性)——这决定了他们的技术选择。Nubis还承担着更广泛的使命,致力于解决I/O墙问题,他们的解决方案涵盖光学和铜材领域。

来源:Nubis
3)Celestial AI
Celestial AI 是一家专注于 AI 扩展网络光互连解决方案的知识产权、产品和系统公司。公司技术的主要目标是将光子器件(调制器、PD器件、波导等)集成到与外部界面(如气相态与FAU接口)的介质体中。下图很好地展示了Celestial AI所开发的一系列基于光子学的互联解决方案,Celestial AI称之为“光子织物TM”(PF)。


来源:Celestial AI
4)Lightmatter
Lightmatter以其光学中介器产品Passage™ M1000 3D光子超级芯片而闻名,但他们也在推出多种解决方案以满足CPO路线图的各个阶段,台积电正在开发多款芯片组。
Lightmatter计划在2027年和2028年认真推出COUPE路线图,提供CPO解决方案,随后在2029年及以后专注于旗舰Passage™ M1000解决方案。

来源:Lightmatter
5)Xscape Photonics
Xscape Photonics是一家创新公司,正在研发ChromX,这是一种可编程激光器,支持4到16种波长,未来计划提供多达128种波长。通过提供多达128种不同颜色,ChromX能够实现相比现有仅提供4到8波长的激光器更高的带宽。
Xscape 最近宣布推出了 EagleX,这是一款即插即用的技术评估工具包,面向 Scale Up CPO 应用,并正为 2026 年的产品发布做准备。

来源:Xscape Photonics
6)Ranovus
Ranovus专注于光学芯片组技术以及激光设计与制造。公司在几条不同的路径上对产品进行了胶带化,GlobalFoundries的单体级CPO产品和台积电的PIC产品。
Ranovus专注于开发互作系统,并将以太网标准互作性作为其主要差异化优势。
Ranovus的市场定位是提供客户所需的互作解决方案。Ranovus已在其800G芯片组上与AMD展示了互作性,并与联发科合作,将Odin直驱CPO 3.0作为未来超大规模企业定制硅片XPU的芯片组解决方案。

来源:Ranovus
7)Scintil
Scintil的主要产品是LEAF Light。这是一种光子系统片上(PSoC),可以芯片形式(KGD)或模块组装,集成8或16个不同颜色的激光器,间隔为200 GHz或100 GHz,使多种波长信号可通过DWDM在单根光纤上传输。
Scintil方案的一个关键优势是能效,Scintil 解决方案能在单根光纤上实现多波长传输的集成光子系统(DWDM)。

来源:Scintil
供应链成熟度仍是关键制约,尤其是高可靠性大规模量产。不同路线存在权衡:有的方案强调即插即用与标准互操作性,有的强调紧耦合集成与高密度光子 I/O。
CPO 的广泛采用不是一步到位,而是分阶段演进。先通过交换平台加速供应链成熟,再逐步推进更深度的集成互连。
更多供应链公司将围绕 CPO 生态展开(如调制器、激光源、互连接口等)。CPO 预计首先在规模‑外交换网络获得成熟应用,然后向规模‑内互连和更高带宽密度方向扩展。
来源:SemiAnalysis、Miss LN,侵删


