为什么 AI 数据中心需要把光学搬到芯片旁边?可插拔、NPO、CPO 三条路线一次讲清。
传统方案的两个瓶颈
传统可插拔光模块坐在机框前面板上,带宽密度被前面板面积卡死;而从交换芯片到前面板的长 PCB 走线,在 200G/通道速率下烧掉大量功耗。AI 集群规模越大、东西向带宽越高,这个矛盾越尖锐——Dell'Oro 副总裁 Sameh Boujelbene 说,AI 集群的瓶颈正在从算力转向供电、布线与机柜上线时间。
解法是把光引擎搬到芯片旁边:NPO(近封装光学)把它放在 ASIC 附近基板上的插槽里,CPO(共封装光学)则直接做进交换机/XPU 封装内。
功耗数据为行业公开估算值
| 维度 | 传统可插拔 | NPO 近封装光学 | CPO 共封装光学 |
|---|---|---|---|
| 位置 | 机框前面板 | ASIC 附近基板插槽 | 交换机 / XPU 封装内部 |
| 功耗 | 约 20–25 pJ/bit | 约 10 pJ/bit | 低于 5 pJ/bit |
| 可维护性 | 可热插拔更换 | 插槽化,可独立测试、更换 | 故障模块难以像可插拔一样更换 |
| 带宽密度 | 受前面板面积限制 | 摆脱面板限制 | 最高 |
开放、可插拔、多供应商
此前的 CPO/NPO 方案多为私有、厂商专属实现,把客户锁进单一供应商链条。Open CPX 的对策是:定义一个标准化的可插拔 CPO/NPO 模块外形——模块直接插入插槽、不需要压缩硬件,沿用过去数亿只标准可插拔光模块的全球供应链,让多家厂商都能供货。
技术 lineage 上,CPX 方案源于 Nubis(现已被 Ciena 收购)的可插拔思路;Samtec 的共封装铜连接器(CPC)则支撑了"同一插槽走光或走铜"的混合介质能力。
第三方机构观点,转述仅供参考
CEO Vladimir Kozlov:未来五年内,CPO/NPO 年端口出货将超过 1 亿。
CPO+NPO 市场规模从 2025 年约 1 亿美元增长到 2030 年超 390 亿美元;100G→200G→400G/通道演进正在暴露铜互连的极限。
截至 2025 年 CPO/NPO 出货不足 100 万端口;已有超大规模厂商启动 NPO 试点。
容易混淆的另一个 MSA
同样在 OFC 2026 上宣布的 OCI MSA(发起方:AMD、Broadcom、Meta、Microsoft、Nvidia、OpenAI)聚焦低功耗光 SerDes架构指引,面向下一代 AI 多机架 scale-up。Coherent 的 Vipul Bhatt 认为两者互补(CPX 外形可承载 OCI 的光方案),Broadcom 的 Near Margalit 则不认同。Coherent CTO Julie Eng 预计"未来会有多种形态的 CPO,就像当年多种形态的光模块一样"。