CPO 共封装光学全面落地 光芯片成为 AI 算力新核心赛道

AI 算力带宽瓶颈推动光互连技术迭代升级，CPO 共封装光学、NPO 近封装光学成为下一代数据中心交换机标准方案，2026 年全球光芯片、高速光模块产业迎来爆发式增长，市场规模突破 320 亿美元，磷化铟 InP 光芯片、硅光芯片需求持续紧缺。国内企业加速布局光芯片设计、外延、制造、封装全产业链，12 亿美元级光芯片扩建项目密集落地，硅光、磷化铟两条技术路线同步突破，光通信集成电路成为集成电路行业增速最快细分赛道，支撑国内算力基础设施高速互联自主可控。

传统可插拔光模块存在传输损耗高、功耗大、带宽上限低等短板，无法匹配 400G/800G/1.6T 超高带宽 AI 交换机需求，CPO 共封装光学将光引擎、交换芯片、内存集成于同一基板，大幅缩短光电传输距离，1.6T 带宽下系统功耗从 30W 降至 2W 以内，带宽密度提升十倍以上，是全球头部云厂商下一代智算设备标配技术路线。行业发展分为三个阶段：短期 NPO 近封装光学批量出货，中期 CPO 大规模商用，长期硅光集成芯片全面替代分立光器件，三条路线同步推进带动光芯片全产业链需求暴涨。

磷化铟 InP 光芯片是当前高速光模块核心载体，具备发光效率高、传输速率快优势，800G、1.6T 光模块核心芯片均采用 InP 材料制备。全球海外企业加速上游产能卡位，日本 JX 金属加码 InP 衬底产能，计划投资 1200 亿日元将衬底产能提升 7 至 10 倍；海外 IQE、高塔半导体签订长期外延片供货协议，锁定上游原材料供给。国内企业同步开启大规模扩产，东山精密旗下索尔思光电常州光芯片产业园总投资 12 亿美元，覆盖 InP 外延、芯片制造、高速光模块垂直一体化产能，2026 年四季度 6.4T 硅光 NPO 产品批量出货，适配国内超节点算力服务器架构。

硅光芯片凭借低成本、高集成度优势成为中长期主流路线，将光调制器、探测器、波导集成于硅晶圆，复用成熟 CMOS 晶圆产线制造，大幅降低单通道光芯片成本。国内晶圆厂开放硅光特色工艺平台，中芯国际、华虹半导体推出标准化硅光代工工艺，支持中小企业流片研发；多家本土硅光芯片企业推出 400G、800G 硅光光引擎样品，完成国内头部云厂商测试验证，逐步进入供应链。二维光子集成技术同步研发，国内高校团队实现光子、电子单片集成，开辟下一代超低功耗光芯片技术路径。

光芯片全产业链配套持续完善，打破海外垄断格局。衬底领域，国内企业实现 2/4 英寸 InP 衬底量产，6 英寸大尺寸衬底研发进入中试阶段；外延片环节，多家企业 MOCVD 外延设备批量投产，解决 InP 外延层厚度均匀性难题；光芯片封装环节，先进封装企业推出专用光电共封装产线，玻璃基板、高精度耦合设备实现国产化；高速连接器、高频 PCB 配套企业同步扩容，构建完整光互连本土供应链。

下游算力、通信需求双重拉动行业增长。AI 数据中心是核心增量市场，国内头部云厂商规划百万台新一代 CPO 架构交换机采购计划，带动 1.6T 光模块、配套光芯片需求同比增长 300%；电信运营商 400G 骨干光网络建设持续推进，城域网、数据中心互联需求稳定；车载激光雷达、卫星通信终端拉动低速光芯片增量，开辟第二增长曲线。SEMI 数据显示，2026 年国内 7 家核心光模块上市企业在建工程合计 38.98 亿元，较 2022 年同期增长超 6 倍，行业资本开支空前高涨。

各地政策定向扶持光芯片产业发展，江苏、广东、上海设立光子产业专项基金，补贴企业 MOCVD 设备采购、光芯片流片研发；多地打造光子产业园，集聚衬底、外延、设计、封装配套企业，构建产业集群；产学研协同创新深化，高校光子实验室与企业联合攻关高端 InP 芯片底层工艺。

产业发展仍存在多重瓶颈，6 英寸 InP 衬底、高端 MOCVD 外延设备、高精度光电耦合设备依赖进口；高端高速光芯片 IP 核心专利集中于海外企业；CPO 封装标准化行业规范尚未统一，设备、材料适配成本偏高。长期发展空间广阔，未来 3 年全球数据中心光电转换需求持续提升，光芯片将成为算力基础设施不可或缺的核心集成电路品类。

行业分析师预测，2028 年全球 CPO 市场规模突破 750 亿美元，国内光芯片市场自给率提升至 40%。国内完整算力内需市场为光芯片产业提供广阔落地场景，本土企业依托晶圆代工、先进封装产业集群优势，同步布局硅光、磷化铟双技术路线，持续缩小与海外技术差距，实现高速光互连芯片全链条自主可控