CPO 時代正式宣告啟動:2030 年產值衝破 15 億美金|解讀 Cignal AI 首份定量預測與 ELSFP 的關鍵地位
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前言
長期以來,共封裝光學 (Co-Packaged Optics, CPO) 在光通訊產業中一直像個「永遠遲到 5 年」的技術幻影。然而,隨著市調機構 Cignal AI 近期發布業界首份針對 CPO 與 ELSFP 的定量預測,這個幻影已轉化為真實的資本支出。在 Nvidia 與 Broadcom 的強力推動下,CPO 已跨越商用門檻。這不僅是 1.6T/3.2T 規格的演進,更是 AI 算力架構從「銅」轉「光」的生存之戰,而隱藏在背後的高功率雷射封裝製程,將是決定誰能吃下這波紅利的關鍵。
核心洞察 (Key Insights)
技術規格化:200G/lane 成為 CPO 爆發的奇點
根據 Cignal AI 的數據,CPO 端口出貨量將在 2027 年開始萌芽,並於 2029 至 2030 年加速噴發,預計 2030 年全球部署量將超過 3,000 萬個端口。 這波爆發的底層邏輯在於每通道速率達到 200G PAM4 的技術節點。當 SerDes 速率翻倍,傳統 Pluggable 模組在 1.6T 甚至 3.2T 時代的功耗與訊號完整性 (SI) 面臨極大挑戰。CPO 透過縮短 ASIC 到光引擎的電氣走線,直接省去高耗能的 DSP,從根本上打破了功耗牆。
差異化分析:ELSFP 是 CPO 落地的真英雄
為何這次 CPO 玩真的?關鍵在於外部雷射小封裝可插拔模組 (ELSFP) 的成熟。CPO 最大的痛點一直是「雷射怕熱」,將雷射與高達上千瓦的交換機 ASIC 封裝在一起,無異於讓雷射慢性自殺。 ELSFP 的設計邏輯是將「發熱源」從 ASIC 旁抽離,放在前面板,透過保偏光纖 (PMF) 導入光引擎。這不僅解決了熱管理問題,更重要的是可維護性——雷射老化失效時,只需熱插拔更換 ELSFP,而不必報廢整台昂貴的交換器。Cignal AI 預測,ELSFP 模組市場將在 2030 年成長至每年 15 億美元。

高功率雷射的隱形壁壘:從 TO-CAN 到 CoS 的製程淘汰賽
在 ELSFP 放量的背後,產業界往往只盯著 InP (磷化銦) 磊晶廠的產能,但 真正的量產瓶頸在於次模組封裝製程。 要支撐 CPO 的高光損耗,ELSFP 需要極高功率的連續波雷射 (CW Laser)。在這個級別下,傳統 Datacom 常用的 TO-CAN 次模組封裝已經徹底出局。TO-CAN 的散熱結構與高頻特性,完全無法承受 CPO 時代的熱密度。 雷射裸晶 (Bare Die) 必須全面轉向 Chip on Submount (CoS) 製程。將裸晶直接精準貼合在氮化鋁 (AlN) 等高導熱基板上,才能確保極致的散熱路徑與高頻訊號完整性。CoS 製程對固晶 (Die Attach) 精度、熱應力控制以及後續與 FAU (光纖陣列) 的高精度耦合提出了嚴苛要求。這意味著,無法掌握 CoS 封裝技術與高良率量產能力的廠商,將直接在 CPO 供應鏈中被淘汰。
產業連鎖反應
這場變革並非要全面消滅傳統可插拔模組,而是網路架構的重新分工:
Scale-out (跨機架網路): 短期內仍是 Pluggable 的天下。我們觀察到,Marvell 與 Coherent 仍極力優化 DSP 與 LPO 方案,延續 Pluggable 的生命週期。
Scale-up (GPU 到 GPU 互連): 這才是 CPO 真正的主戰場。隨著銅線傳輸在 200G 節點的有效距離縮短至 1 公尺以內,CPO 正無縫接軌取代銅纜。
大廠雙軌策略: Nvidia 正透過 Quantum-X 與 Spectrum-X 承擔第一波系統級部署的風險;而 Broadcom 則透過 Davisson 平台等待技術驗證後準備大規模收割。上下游供應鏈中,除了掌握 InP 產能的大廠 (如 Lumentum),具備高精度 CoS 封裝能力與先進矽光子晶圓級封裝 (如 TSMC COUPE) 的 OSAT 廠,將迎來價值重估。
總結
STT 的結論很明確:在 AI Scale-up 網路中,CPO 絕對是「終局之戰」,而 1.6T Pluggable 只是過渡。
未來 6-12 個月的技術觀察指標:
CoS 封裝良率: 觀察供應鏈中高功率 CW 雷射的 Chip on Submount 實際量產良率,這將直接決定 ELSFP 的供貨順暢度。
OIF 標準化進程: 各大廠在 Plugfest 中針對 ELSFP 盲插、光學介面互通性的測試結果。
Nvidia 實際部署數據: Blackwell 架構在大型資料中心上線後,其光路與 ELSFP 的實際 MTBF (平均故障間隔時間) 表現。


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