巨头为何纷纷押注光子技术

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近日，全球科技巨头相继布局光子技术领域，引发行业广泛关注。英伟达宣布，分别向Lumentum和Coherent两家光子技术公司各投资20亿美元，深化硅光子技术研发与产能绑定；联发科则斥资约9000万美元入股CPO（共封装光学）初创企业Ayar Labs，借此交易获得了后者172万股特别股，占据约2.4%的股份，达成深度战略合作。



两大巨头密集出手，不仅彰显了光子技术在下一代科技竞争中的核心价值，也预示着以CPO为代表的光互连技术，正从产业探索走向规模化应用的关键阶段，而其与传统铜线互连的关系，也从“替代争议”转向“场景互补”，共同支撑AI与6G时代的算力传输需求。


算力与通信升级倒逼光子技术布局


英伟达与联发科的密集投资是顺应技术迭代趋势、补齐自身战略短板的必然选择，驱动因素则是AI算力爆发与下一代通信技术升级的双重驱动。


对于英伟达而言，其核心业务聚焦于AI芯片与数据中心基础设施，随着AI大模型向更大参数、更快训练速度迭代，算力集群对数据传输的带宽、延迟和功耗提出了前所未有的苛刻要求。传统电互连技术已接近物理极限，SerDes通道的扩展不仅导致功耗激增，还难以满足千兆瓦级人工智能工厂的超高带宽需求，而光子技术中的硅光子方案，能够实现高带宽、低功耗的高效传输，与英伟达的NVL服务器集群、未来平台的发展需求高度契合。


此次投资Lumentum和Coherent，英伟达不仅能获得先进激光组件的产能优先权，更能通过联合研发，推进硅光子技术与自身GPU芯片的深度融合，巩固在AI基础设施领域的主导地位。


联发科的投资则聚焦于6G与AI芯片的双重布局，其核心诉求是突破芯片I/O功耗瓶颈，提前锁定下一代通信技术的核心红利。当前，无论是AI芯片、6G基站芯片还是旗舰手机SoC，传统铜基电互连的带宽上限和高功耗问题日益突出，6G时代Tbps级传输速率的需求，更是让电互连技术难以承载。


与传统的可插拔光学器件和电气SerDes互连方式相比，Ayar Labs的光I/O解决方案可实现5~10倍的更高带宽、4~8倍的能效，并将延迟降低至1/10，最大限度地提高AI基础设施的计算效率和性能，同时降低成本、延迟和功耗，显著提升AI应用的盈利指标。通过入股Ayar Labs，联发科不仅获得了核心技术的优先合作权，还能联合研发适配6G场景的光学方案，同时为自身AI芯片业务突破数据传输瓶颈提供支撑，实现从手机芯片厂商向全场景半导体解决方案提供商的升级。


值得注意的是，两家巨头的投资均带有明确的产业协同属性，而非单纯的财务投资。英伟达与被投企业签订了数十亿美元的采购承诺，锁定未来先进激光组件的产能；联发科则通过股权绑定，深度参与光互连技术的研发与商业化落地，这种“投资+合作”的模式，既保障了自身供应链的稳定性，也加速了光子技术的产业化进程。


CPO从技术验证到规模化，机遇与挑战并存


作为光子技术在数据中心领域的核心应用，CPO技术正处于从验证期向规模化商用的关键转折点，成为此次巨头布局的核心聚焦点。CPO技术通过将光引擎与电芯片集成在同一封装内，将电信号传输距离从传统的厘米级缩短至毫米级，大幅降低了传输延迟和功耗，同时实现了3.2T以上的超高带宽，完美适配AI数据中心长距离、高带宽的传输需求，被认为是解决AI算力传输瓶颈的核心方案。


当前，CPO技术的产业化进程正在加速推进。2025年被业界定义为CPO交换机元年，博通、英伟达等企业的CPO产品已实现小批量出货，其中博通的51.2T CPO交换机已向头部客户供货，英伟达的115.2T CPO交换机也进入小批量生产阶段。技术成熟度方面，1.6T CPO已从验证期迈入规模化量产阶段，3.2T原型机进入测试阶段，台积电的CPO封装良率已从早期的30%-40%提升至60%以上，预计2026年第二季度可达80%以上，基本满足规模化量产要求。


市场规模也呈现爆发式增长态势，据LightCounting发布的报告预测，全球CPO市场规模将从2025年的165亿美元增长至2026年的260亿美元，同比增长60%，长期来看，到2030年市场规模有望突破930亿美元，年复合增长率维持在高位。


但CPO技术的规模化发展仍面临诸多挑战。成本居高不下是当前最突出的问题，目前CPO模块成本约为可插拔光模块的3倍，主要原因在于硅材料无法高效发光，需采用III-V族化合物异质集成，而热膨胀系数失配导致键合界面易开裂，制约了封装良率。


此外，CPO技术的标准化进程虽在推进，国际标准组织已发布首个CPO互操作规范，但不同厂商的技术方案仍存在差异，可能影响产业规模化发展。同时，CPO交换机出现故障时需整体更换，而非像可插拔光模块那样热插拔替换，维护复杂性也增加了其商业化落地的难度。不过，随着巨头的持续投入、技术的不断优化以及规模化生产的推进，CPO的成本有望逐步降低，这些挑战将逐步得到缓解。


CPO与铜线并非对立，场景分工明确


随着CPO技术的崛起，“光进铜退”的说法一度引发行业热议，但事实上，CPO与传统铜线互连并非对立关系，而是针对不同应用场景的互补性解决方案，二者将长期共存，共同支撑算力传输基础设施的迭代升级。


铜线互连凭借其成熟的技术、低廉的成本和便捷的部署优势，在短距离传输场景中仍将占据主导地位。在单机柜内，3-10米的短距离传输场景中，铜线的成本仅为光模块的1/10，且兼容现有设备，部署简单、可靠性高，尤其适合对成本敏感且带宽需求适中的场景。此外，在边缘计算、特定工业场景以及消费电子终端等短距离、低成本需求场景中，铜线互连的性价比优势难以被替代，未来仍将保持稳定增长。


CPO则主要聚焦于长距离、超高带宽、低功耗的传输场景，填补铜线互连的性能短板。当传输距离超出机柜范围，进入机柜间或跨数据中心传输时，铜线的信号衰减问题会显著加剧，带宽上限也无法满足AI集群的传输需求，此时CPO技术的优势便得以凸显。长期来看，随着AI算力需求的指数级增长，1.6T以上带宽市场的需求将持续扩大，CPO有望在该领域逐步替代铜线，但这并不意味着铜线会被完全淘汰，二者的场景分工将更加清晰。


从技术演进路径来看，短期内，铜线仍将是短距离传输的主流方案，CPO处于验证和小规模部署阶段；长期来看，随着CPO技术的成熟和成本的降低，其在长距离、超高带宽场景的应用将不断扩大，但铜线仍将在短距离场景中发挥重要作用。这种共存关系，既保障了现有基础设施的利用率，也推动了传输技术的迭代升级，形成“短距用铜、长距用光”的合理格局。


结语


英伟达与联发科相继押注光子技术，不仅是企业自身战略升级的需要，更折射出全球科技产业向“光电融合”转型的大趋势。在AI算力爆发与6G商用临近的双重驱动下，光子技术正成为延续摩尔定律、突破传输瓶颈的核心力量，而CPO作为光子技术的核心应用，其规模化商用进程将持续加速，市场潜力巨大。


与此同时，CPO与铜线互连的互补共生，打破了“非此即彼”的技术对立，形成了适配不同场景的传输解决方案，共同支撑数字经济的高质量发展。未来，随着更多科技巨头的入局、技术的不断突破以及产业链的协同发展，光子技术将在AI、6G、数据中心等领域发挥更重要的作用，推动全球科技产业进入全新的光电时代。

月光如水

英伟达投20亿搞硅光子技术听着厉害，但CPO模块成本是普通光模块3倍，这价格降不下来，大规模用怕是难，就像买菜贵了谁都嫌

gzcom520

CPO性能数据诱人，但3倍成本，良率60%，且维护需整体更换，这些实际障碍不解决，大规模商用落地难度不小。前景虽好，可行性待考。

superjiaming

机遇大于挑战，勇进！

ress

咱们中国不是也有实现了光电交互了吗，到底处在什么位置？！

mmnnn

十分感谢分享。。

_天下有雪_

感谢分享