AI 算力的爆炸式扩张正在重塑光互连产业格局，但这场技术竞赛的结局，并非某一路线的一统天下。
浙商证券最新行业专题报告指出，当前光互连行业并未出现单一技术全面替代其他路线的格局，整体呈现 " 应用场景决定技术选型、多路线分工协作、长期共存 " 的鲜明特征。
随着数据中心电互连遭遇带宽、时延、功耗三重瓶颈，硅光、LPO、LRO、NPO、CPO、TFLN 等多条差异化技术路线正同步演进。
在光模块赛道上押注单一技术路线存在较大风险，而产业链价值正向上游光芯片、先进封装、特种光电材料等高壁垒环节集中，这些核心部件将成为决定各技术路线发展上限的关键变量。
三重瓶颈催生多路线并行
传统电互连方案正面临系统性失效。随着单节点算力突破每秒百亿亿次，铜介质电互连遭遇 " 带宽墙 "、" 延迟墙 " 及 " 功耗墙 " 三重挑战：单通道速率难以突破 400Gbps，传输延迟高达数微秒，单机架互连功耗占比更超过 40%。
光互连技术由此成为必然出路，" 光进电退 " 趋势已无可逆转。但问题在于，光互连本身并非铁板一块。根据中国移动《面向大规模智算集群场景光互连技术白皮书（2025 年）》，光互连技术可分为设备级与芯片级两大类，前者以可插拔光模块为主，后者涵盖 NPO、CPO 等近封装与共封装方案。
不同技术路线在功耗控制、传输时延、端口带宽密度、设备可维护性等维度上各有侧重，这正是多路线并行格局形成的根本原因。浙商证券分析师邓贺方、周艺轩在报告中指出，厘清这一格局，需结合不同场景在设备可维护性、硬件标准化、产业链生态完善度上的差异化需求综合分析。
硅光：渗透率持续提升的平台型底座
硅光并非某一具体产品，而是整个光互连领域的平台型底层技术。其核心优势在于与 CMOS 工艺高度兼容，可借助台积电、Intel、GlobalFoundries 等成熟晶圆厂实现超大规模量产，同时具备超高集成度与强大的光电一体化集成能力。
从更长周期看，光芯片市场预计从 2025 年的 40 亿美元增长至 2031 年的约 150 亿美元，其中硅光子芯片占比将从当前三分之一升至 42%，对应约 63 亿美元规模。值得注意的是，硅光的渗透路径将随光互连架构演进而持续延伸——从当前的 Scale-out 横向扩展网络，逐步向 Scale-up 纵向扩展乃至封装内部的 Scale-in 网络渗透。
可插拔阵营内部的三路分化
在可插拔光模块范畴内，行业正通过调整 DSP 配置完成技术分化，形成 FRO（全 DSP）、LRO（半重定时）、LPO（全线性）三条并行路线。
LPO 于 2022 年由 Macom 联合英伟达推出，核心逻辑是彻底去除 DSP 芯片，以纯模拟线性直驱架构换取功耗与时延的大幅下降。据 Macom 数据，800G 多模光模块功耗可从超过 13W 降至 4W 以下，整体成本下降约 8%。但 LPO 的代价同样明显：抗噪声能力弱，适用场景被限定在 500 米以内短距互联，且目前缺乏统一互联互通标准，对系统侧 SerDes 性能要求较高。
LRO 则是更务实的折中方案。它仅在发射端保留一颗 DSP 以确保信号质量符合 IEEE 802.3 标准，接收端采用线性模拟架构以降低功耗。IEEE 电子封装协会 2026 年 3 月技术报告指出，当单通道速率升至 200G/lane、模块总速率达 1.6Tbps 时，全 DSP 方案功耗预计超过 30W，而 LRO 可将功耗控制在 20W 以下——这道门槛意味着可沿用风冷而非液冷，大幅降低部署复杂度。报告还揭示，几乎所有在 OFC 2025 上展示 1.6T LPO 方案的公司，都同步展出了 LRO 方案，行业普遍认为 LRO 在 1.6T 时代比 LPO 更具落地可行性。
NPO（近封装光学）定位于传统可插拔与 CPO 之间的务实过渡方案。其核心设计是将光引擎贴装在交换机主板靠近 ASIC 芯片的位置，把电信号路径缩短至厘米级，在大幅降低插入损耗的同时，维持光引擎的可更换性。
市场规模数据支撑了这一判断。据 DataIntelo，全球近封装光学市场 2025 年估值为 38 亿美元，预计 2026 至 2034 年复合年增长率达 19.3%，到 2034 年将达 186 亿美元。北美以 36.2% 的市占率领跑，亚太地区预计以 21.4% 的最快区域复合增速追赶。
CPO：终局方向，但商业化挑战不容低估
CPO（共封装光学）被业界公认为 " 终极方案 "。通过 2.5D/3D 先进封装技术将光引擎与交换 ASIC 集成于同一基板，电信号传输路径从传统方案的 100 毫米以上压缩至毫米级，功耗相比传统方案降低 30% 至 50%，同时实现纳秒级超低延迟和单通道 3.2T+ 的带宽密度。
英伟达和博通是 CPO 最激进的推动者。英伟达在 2025 年 GTC 大会发布 Quantum-X 和 Spectrum-X 硅光共封芯片，计划 2026 年上半年交付 InfiniBand CPO 系统；博通已于 2024 年 3 月交付业界首款 51.2Tbps CPO 以太网交换机 Bailly，其 CPO 产线预计 2026 年下半年进入关键量产阶段，2027 年第一季度月产量有望跃升至万级。市场预测方面，LightCounting 预测 2030 年 CPO 市场规模有望达 100 亿美元，Coherent 在 OFC 大会上进一步上修至 150 亿美元。
然而，CPO 的商业化挑战同样不容回避。技术层面，CPO 涉及芯片设计、光子集成、先进封装、散热管理等多领域深度融合，全产业链尚未形成标准化体系，单套光引擎成本高达 3.5 至 4 万美元。运维层面，CPO 采用 " 不可插拔 " 架构，光引擎与昂贵 ASIC 永久绑定，一旦故障需更换整个复合模块，彻底颠覆数据中心既有运维生态。此外，英伟达 COUPE 方案与博通 FOWLP 方案之间缺乏互操作共识，行业标准缺失也延缓了普及速度。
薄膜铌酸锂（TFLN）作为新一代光电材料技术，正在高端高速光模块领域开辟独立赛道。铌酸锂晶体被业内称作 " 光学硅 "，其天然低半波电压特性使调制器可直接由 DSP 原生低摆幅电信号驱动，无需外置高功耗驱动放大电路。
商用突破已经出现。基于 TFLN 技术的 1.6T-DR8 光收发器整体工作功耗仅为 20 瓦，相比同规格传统方案降低 20%；同时采用单连续波激光器驱动方案，大幅简化光路结构与运维难度。HyperLight 企业负责人指出，TFLN 是未来单通道 400Gbps 光通信系统的核心支撑技术，在当前 200Gbps 主流技术代际中已展现出极强节能能力。
浙商证券报告判断，TFLN 并非作为替代现有主流技术的颠覆性方案出现，而是作为关键补充技术，填补传统材料在高性能电光调制领域的短板。未来行业将形成硅光子、磷化铟、TFLN 多技术并行、按需选用的格局，TFLN 将牢牢占据高端高速光模块、射频光子器件等细分市场。目前 TFLN 已进入小规模商用落地期，随着制备工艺优化与量产良率提升，将逐步从高端场景向通用场景渗透。
