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当AI大模型训练引发的算力海啸席卷全球，数据中心的"互联瓶颈"日益凸显。传统铜缆传输在1.6Tbps以上带宽需求面前已触及物理极限。共封装光学（Co-packaged Optics，CPO）技术通过将光引擎与计算芯片共封装以实现高速光电互联的创新方案，成为了破解困局的钥匙。
2025年以来，CPO技术产业化进程加速推进。博通Tomahawk 6 - Davisson（TH6-Davisson）共封装光纤以太网交换机的正式上市，成为行业里程碑事件——该产品凭借102.4 Tb/s的超高传输速率，不仅刷新了CPO领域性能纪录，更推动共封装光器件全面迈入下一代网络架构，为数据中心、AI算力集群等高频场景的带宽升级提供了支撑。 CPO是硅光子技术的延伸，涉及光电异质集成和先进封装工艺。这场技术革命中，原本分属产业链不同环节的晶圆厂与封装厂纷纷打破边界，以各自的技术优势大举杀入CPO赛道，重塑全球光电子产业格局。 晶圆厂：筑建CPO技术基座，主导架构定义 {jz:field.toptypename/}CPO的核心在于光电异质集成，而晶圆厂凭借在硅基工艺、异质整合与平台化开发上的深厚积累，天然成为这场技术变革的"筑路者"。从台积电的平台化突破到三星的后发追赶，全球顶尖晶圆厂正以不同路径抢占CPO价值链制高点。 台积电：COUPE平台确立行业标杆 作为全球晶圆代工的龙头，台积电早已将CPO视为先进封装战略的核心方向。台积电凭借与英伟达的深度合作，在CPO领域保持领先地位，其CoWoS先进封装技术为CPO提供了理想的集成平台。其推出的COUPE（紧凑通用光子引擎）平台成为行业技术标杆。该平台以"集成光学互联系统（iOIS）"为核心架构，通过垂直宽带耦合器连接光引擎（OE）与中介层，实现光引擎与逻辑芯片的高速互通，支持1.6T起步、未来可拓展至12.8T的带宽需求，完美匹配AI计算的演进节奏。 在技术实现上，台积电采用小芯片（Chiplet）设计制造光子集成电路（PIC），集成波导和光电探测器等核心光学元件，再通过混合键合（SOIC-X）技术将电子集成电路（EIC）与PIC垂直堆叠，构建高可靠性的光引擎模块。这种3D封装方案较传统2.5D互联显著提升带宽密度、降低功耗，目前已获得博通、英伟达等核心客户的认可，成为其CPO光收发模块的主力供应商。 三星：千亿豪赌硅光，瞄准2027年弯道超车 面对台积电在CPO领域的先发优势，三星以"技术换市场"的决心发起冲击，将硅光技术视为扭转先进封装落后局面的关键抓手。其已投入千亿规模资金，在新加坡建立CPO专项研发中心，并挖角包括台积电前副总裁崔景建在内的核心人才，构建全球化研发网络。三星近期还将负责硅光子技术研发的高级主管李康浩晋升为副总裁，并聘请了英特尔前首席产品官研究员朴贤大。 三星的CPO战略以"快速商业化"为核心目标，通过与博通等AI芯片设计公司深度合作推进技术落地。尽管目前其CPO技术较台积电落后，但已明确技术路线图：2025年实现硅光技术在AI服务器芯片的首次应用，2027年完成CPO技术商业化量产，2030年实现光引擎与计算芯片的片上集成。对于在先进封装市场仅占7%份额的三星而言，CPO领域的突破被视为堪比HBM内存重塑DRAM市场的战略机遇。 英特尔与联电：差异化路径抢占细分市场 英特尔尽管在2024-2025年进行大规模业务重组、裁撤部分消费级硅光项目，仍坚定保留位于美国俄勒冈D1X和新墨西哥Rio Rancho的两座200mm硅光子专用产线，并继续推进1.6T及以上速率的光电共封装验证平台。2025年10月，英特尔宣布与一家头部云服务商达成超过10万片/年的硅光芯片长期供货协议，显示其并未真正退出，而是转向更聚焦高毛利的数据中心与AI光互联市场。 联电则选择"借力打力"的突围路径，通过与比利时微电子研究中心（IMEC）合作，直接获取光子PDK（工艺设计套件）并联合开发验证，大幅缩短技术商业化周期。有望在2027年放量后成为全球CPO供应链的重要一极。 格芯：收购AMF加速硅光布局，构建平台化竞争优势 2025年11月17日，GlobalFoundries（格芯）宣布收购新加坡硅光子代工厂Advanced Micro Foundry（AMF），通过整合其制造资产、知识产权与专业人才，一跃成为按收入计算的全球最大纯硅光子代工企业，加速巩固硅光领域领先地位。 AMF团队过去15年已为全球300余家客户（以亚洲市场为主）提供成熟硅光子代工服务，产品覆盖光通信、数据中心、传感等多领域，在薄膜铌酸锂、BAW等新型光调制器材料，以及磷化铟激光器与硅片异构集成技术等CPO核心领域保持技术领先。格芯计划将AMF原有200mm产线升级至300mm，进一步扩大产能与技术优势。 此次收购的核心逻辑在于锁定硅光领域的"供给确定性"——通过整合产能、IP与人才，保障CPO及超高带宽光引擎的规模化交付能力，凤凰彩票app下载同时以新加坡为研发卓越中心、推进300mm产线扩展的"平台化扩张"战略，强化长期竞争壁垒。格芯首席执行官Tim Breen表示：“收购AMF使GF能够为可插拔收发器和共封装光学器件提供长达十年的扩展与差异化路线图，同时加速光子学在汽车、量子计算等邻近市场的渗透。” 封装厂：攻克"最后一公里"，承接集成核心任务 CPO技术的商业化落地，离不开封装环节对光电元件的高精度集成与可靠性保障。传统封测巨头凭借在先进封装、精密组装上的技术积累，成为连接晶圆制造与终端应用的关键枢纽。其中，日月光、长电科技等企业已构建明确竞争优势，华天科技、通富微电等本土企业亦加速追赶，共同推动CPO产业链成熟。 日月光集团：全球封测龙头的技术引领 作为全球封测行业标杆，作为全球封测行业的龙头，日月光半导体的共同封装光学CPO设备，可将多个光学引擎（OE）与ASIC芯片直接集成在单一封装内，实现了每比特小于5皮焦耳（ 该方案的核心突破在于解决了两大关键难题：一是精准控制基板翘曲与共面度，满足光纤数组耦合要求及边缘（水平）、表面（垂直）光纤耦合的结构协同需求，为优化数据吞吐量、降低光学损耗奠定基础；二是攻克75mm×75mm以上大尺寸封装中多光学引擎与ASIC集成的技术挑战，为网络与数据中心场景带来了显著的好处。网络层面可替代1.6Tb/s/3.2Tb/s可插拔光学组件，实现超低延迟集成；运算层面支持CPU、GPU、XPUs与光学组件共封装，达成高速光学数据连接。 日月光强调，旗下的CPO是VIPack系列先进封装解决方案之一，VIPack是一个根据产业蓝图协同合作的可扩展平台，并且拥有集成设计生态系统（IDE），提供协作设计工具，以系统性地提升先进封装架构。 长电科技：本土龙头的异构集成突围 作为中国封测行业的领军企业，长电科技CPO解决方案通过先进封装技术，将光引擎与交换、运算等ASIC芯片集成在同一基板上，实现异构异质集成。该方案能够有效缩短光引擎和其它芯片间的互连长度，提升互连带宽和端口密度，提高信号传输的速率和完整性，并为机架布局提供宝贵的优化空间。 对多芯片集成系统来说，可靠性是首要挑战。为此，长电科技提供多种光引擎封装集成技术方案，以及灵活的光芯片、电芯片布局方式，同时支持客户针对高速信号开展设计仿真。在散热方面，光芯片对温度变化同样敏感，长电科技为此采用热界面材料堆叠技术，以减少PIC的温度波动。同时，更短的光信号路径具有更低的寄生损耗，使CPO元件提升系统信号传输的完整性。目前其CPO光电共封装解决方案已在光引擎封装集成、热管理和可靠性验证等核心环节与多家客户开展合作。 长电科技副总裁、工业和智能应用事业部总经理金宇杰表示：“从可插拔光模块向高集成度CPO器件的升级，为应用层面带来了系统性能的提升，也推动了产业链价值重构。长电科技已在光引擎封装集成、热管理和可靠性验证等方面与多家客户开展合作。未来，公司将持续加大在先进封装和异构集成技术上的研发投入，推动产业链协同创新，进一步巩固在全球半导体封装测试行业的战略地位。” 华天科技与通富微电：本土力量的加速追赶 华天科技在CPO布局上相对谨慎。公司在2025年上半年启动了CPO封装技术研发，关键单元工艺开发正在进行中。通富微电也明确表示，2025年上半年，公司在光电合封（CPO）领域的技术研发取得突破性进展，相关产品已通过初步可靠性测试 两家本土企业虽起步稍晚，但均已明确CPO技术布局方向，通过针对性研发突破加速追赶行业前沿，为本土CPO产业链完善注入新动力。 结语：CPO重塑产业生态，竞合中迈向规模化 从晶圆厂的平台化布局到封装厂的集成化突破，CPO技术正推动光电子产业与半导体产业深度融合，形成"计算-互联协同设计"的全新范式。台积电与英伟达深度绑定、三星的后发追赶、本土企业的差异化突围，共同构成了全球CPO领域多元竞合的产业格局。 随着2025年1.6T OE模块进入商用倒计时，CPO技术将逐步从高端AI服务器向数据中心、5G回传等场景渗透。未来3-5年，随着混合键合设备需求的爆发、光耦合效率的提升与成本的下降，CPO有望成为支撑AI算力持续增长的核心基础设施，而那些在技术路线上选对方向、在生态合作中占据先机的晶圆厂与封装厂，将最终定义这场技术革命的产业格局。 想要获取半导体产业的前沿洞见、技术速递、趋势解析，关注我们！ |
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