TrendForce近日发布报告,预计AI数据中心使用的共封装光学元件(CPO)和近封装光学元件(NPO)市场规模,将从2025年的约1亿美元增长至2030年的超过390亿美元,增幅约达到390倍 [1, 2, 3, 4, 5, 6]。该市场的爆发主要源自AI算力需求快速攀升和数据传输量剧增,传统铜线连接在信号损耗、功耗及补偿成本方面面临瓶颈,光互连技术成为提升传输效率和降低能耗的关键方法 [1, 2, 3, 4, 5, 6]。

光互连技术主要包括共封装光学(CPO)、近封装光学(NPO)和线性可插拔光学(LPO)三条技术路径,未来市场将呈现多技术并行格局 [1, 3, 4, 5, 6]。其中,NPO因功耗低、供电距离短、具备模块化和维护便利性,被阿里巴巴、腾讯、Meta、微软等通信服务商视为近期中短期的首选方案 [1, 2, 3, 4, 6]。CPO则适合中长期高功耗、高密度集成应用,部分中小型云厂商倾向采用NVIDIA整合的CPO系统方案,但其规模化商用仍受良率、可维护性以及光纤连接标准化等技术难题限制 [1, 2, 3, 4, 6]。

目前传输速率正在从每通道100Gbps提升至200Gbps,且向400Gbps发展,传统铜线限制愈发明显,推动光互连技术靠近交换机芯片集成以降低功耗和信号损耗 [1, 2, 3, 4, 6]。2024年起,光纤、InP基板、激光器与光接收器等关键元器件供应趋紧。AMD、Meta、NVIDIA、亚马逊等科技巨头积极抢占供应链资源,成为AI基础设施战略博弈的关键环节 [3, 5, 6]。

预计2030年前,线性可插拔光模块(LPO)市场仍维持约260亿美元规模,整体市场结构非单一技术主导 [3, 5, 6]。AI数据中心建设带动全球AI芯片和先进封装产能需求上升,台积电、NVIDIA、Alphabet等因掌握关键芯片技术和市场地位,具备长期成长潜力 [1, 2, 5]。

TrendForce强调,“互连架构已成决定人工智能工厂扩张速度、能源效率与供应链掌控能力的关键战略资产” [6],并指出“将光学传输推近交换芯片、缩短电气路径并降低系统功耗,已成下一代AI数据中心设计的核心课题” [4]。财信传媒董事长谢金河点评说:“未来是‘价值重新定价’的新时代,跟不上变化的企业恐遭市场淘汰” [1]。

从时间线看,2024年InP基板供应持续紧缺,光互连关键材料成为产业争夺焦点 [3, 6]。2027年部分硅光子设备进入准备量产阶段 [1, 5],2028至2029年CPO与NPO市场增长将加速,2030年整体规模预计突破390亿美元 [1, 3, 5, 6]。