NPO，冲上风口

半导体行业观察·2026年06月11日 13:21

技术路线之争背后，本质是AI算力架构演进与光互联技术成熟度的动态匹配。

近日，SemiAnalysis一份看空CPO的研报在光通信市场掀起波澜。报告指出，CPO大规模商业化落地将推迟至2028-2029年，瓶颈在于封装良率、集成难度和成本优势不明显。

摩根士丹利随后呼应，预计2027年全球光引擎出货仅600-700万颗，远低于市场预期的2000-3000万颗，并判断：CPO真正的爆发式增长可能将从2028年起开启，2026-2028年是可插拔模块、NPO与铜互连并存的过渡期，NPO正是CPO与传统方案之间的“中间道路”。

两大机构的隔空讨论，或许动摇了市场对CPO短期快速普及的幻想。但分歧背后，一个更为根本的认知正在加速凝聚：CPO的全面铺开可能需要更多时间，但AI集群对高带宽光互联的需求丝毫未减。

在这样的产业背景和预期博弈之下，NPO悄然站上了牌桌中心。

在英伟达新推出的Rubin Ultra NVL576设计中，NPO光学引擎用量近乎翻倍，单颗GPU的3.2T光学引擎含量从约2.25增至约4.0，增幅高达78%；华为在2025年全联接大会上公布的昇腾路线图中，明确在Ascend 960超级节点中导入自研Hi-ONE硅光引擎，单模块带宽达8Tb/s，实现超节点内全光互联。

与此同时，台积电硅光整合平台COUPE于2026年正式进入量产，英伟达、博通、谷歌等巨额订单纷纷落地。

这些来自头部玩家的选择，宣告着NPO或许已经成为头部AI架构的标配。也无一不在证明：NPO不是CPO的廉价替代品，而是当下AI集群从“铜互连”向“光互连”演进过程中，最触手可及且最合商业逻辑的技术路径。

这一现象不禁引人深思：为什么CPO备受追捧却步履蹒跚，而NPO反而率先跑通了从实验室到机房的最后一公里？这场光互联技术路线的演变背后，隐藏着怎样的产业逻辑和博弈格局？

为什么是NPO？

AI集群规模膨胀，铜缆逼近物理极限

众所周知，AI芯片带宽的指数级增长正在将传统铜互连推向物理尽头。

从Blackwell到Rubin，单芯片带宽从百G迈向Tb/s级别，铜缆SerDes的有效传输距离被迫从传统的100cm大幅缩短至5cm。当通信速率提升到单芯片多Tb/s时，铜缆在距离、功耗、散热和布线密度等多个维度上全面失守——SerDes的传输距离急剧压缩，线缆变得过分笨重，面板安装变得不可行，热和功率传输的裕量被耗尽。

在此趋势下，机架内部升级从铜转光，已经成为一个不可逆的产业演进路线。

以英伟达Rubin Ultra NVL576架构为例，该系统并未采用激进的全光互联方案，而是选择了兼顾成本与性能的“铜光混合”架构，也是当前行业最主流的落地形态。

在单一NVL72机柜内部，GPU之间的短距离互联仍沿用铜缆，依托铜缆低成本、低延迟、布线灵活的优势，保障机柜内高密度算力单元的通信效率；而NVL576由8个NVL72机柜组网而成，跨机柜的长距离、大带宽互联则全面采用NPO、CPO等光互联方案，彻底突破铜缆长距离传输的衰减瓶颈，支撑起576卡超大规模集群稳定运行。

这意味着，光互联首次从数据中心级别的Scale-out场景进入了机架级别的Scale-up场景，产业边界正在被逐渐打破。

放眼整个行业，机架内部从铜缆向光互联升级已是大势所趋。当集群规模突破数百卡、数千卡级别，铜缆的功耗、带宽、距离三重短板被无限放大，光互联的替代进程持续提速，这为NPO创造了广阔的应用土壤。

需求共振，产业链厂商“抢位战”

另一方面，全球AI算力巨头同步押注NPO，形成了强烈的需求共振。同时带动谷歌、阿里、腾讯等国内外云厂商纷纷跟进，让NPO从单一企业方案演变为全行业共识。

英伟达作为AI算力领域的风向标，上文提到其NVL576架构成为NPO放量的核心引擎。该架构延续铜光混合设计，单GPU搭载的3.2T NPO光学引擎数量大幅提升78%，光引擎整体用量近乎翻倍。

结合券商预测数据，2027年NVL576整机出货量有望达到8300套，折算后对应2160万支 FAU（光纤阵列单元）的海量需求，将直接拉动上游光器件产能全面释放。而黄仁勋已明确表示，下一代架构Feynman将于2028年登场。每一代架构的升级，都意味着光引擎密度的进一步提升。

华为同样在加速这一进程。

华为在2025年全联接大会上公布了昇腾AI芯片未来三年路线图，计划在2026-2028年间推出950PR、950DT、960、970等系列产品，目标为几乎一年一代、算力翻倍。

Hi-ONE光引擎正是为支持这一持续膨胀的集群规模而生——它将所需SerDes传输距离从约100cm缩短至约5cm，同时将传输距离从不足1米延伸至100米，使得跨越集群部署的分布式、GW（千兆瓦、十亿瓦）级超大规模数据中心在物理上成为现实。

在昇腾950、昇腾960系列芯片的升级过程中，华为搭载Hi-ONE NPO光引擎，单模块带宽达到8Tb/s，性能位居行业第一梯队。根据路线图，昇腾集群规模将从Ascend 910C SuperPod（2024年）仅搭载384颗NPU，逐步扩容至Ascend 950 SuperPod（2026年）的8192NPUs，带宽从301TB/s激增至16.3PB/s万卡级超算集群的落地，将持续拉动高规格NPO产品的迭代与出货。

同时，华为Hi-ONE方案创新性采用无DSP+全光扩展架构，精简信号处理单元，进一步降低传输功耗与延迟，打造出区别于海外厂商的差异化技术路线。

在两大龙头的带动下，全球产业链关键玩家纷纷入局，加速卡位。

台积电的COUPE硅光整合平台于2026年正式进入量产，整合电学IC与光学IC，并搭配CoWoS、SoIC等先进封装技术，成为CPO/NPO产业链的“关键底座”。

2026年初，谷歌正式下达1200万只NPO光模块采购订单，用于下一代TPU v7/v8算力集群搭建，交付周期集中在2026年Q3-2027年Q2。阿里、亚马逊、微软、腾讯等云厂商也在新一代服务器集群中推进柜内光互联改造。整个行业围绕Scale-up高密度架构的布局方向趋于一致，NPO的行业渗透率快速提升，同时也带动InP激光器、硅光芯片等上游核心元器件的需求持续走高。

Lightmatter于2026年6月初正式宣布加入NVIDIA NVLink Fusion生态系统，推出Passage CPO与NPO产品，据称可将光纤和连接器需求削减50%，从而解决限制AI集群扩展的带宽瓶颈。这一合作标志着光互连技术已经成为NVIDIA AI工厂架构的正式组成部分。通过加入NVLink Fusion生态，Lightmatter将助力客户的半客制化XPU通过其CPO与NPO产品直接连接NVIDIA交换芯片，在生态内实现跨供应商芯片间的高频宽、低延迟链接。

博通也在2026年推出业界首款3nm 400G/通道光PAM-4数字信号处理器Taurus™ BCM83640，支持1.6T收发器和各类线性光器件。更值得注意的是，博通面向AI Scale-up网络推出了VCSEL-NPO引擎方案，具备约1pJ/bit的极高能效和0.6Tbps/mm以上的出线带宽密度，同时有望实现与有源铜缆可比的高性价比，为下一代AI基础设施提供了极具竞争力的光互连解决方案。

此外，以色列Fabless厂商NewPhotonics也已推出NPO解决方案，进一步丰富了NPO产业生态。

值得注意的是，需求共振已经超出了NPO本身。花旗预测Scale-up侧CPO交换机将于2027年底开始部署，2027年需求量将达16.9万台。NPO正在催生一个更大规模的光互连生态，而不仅仅是单个产品的替换。

终端需求的爆发，打开了NPO赛道的短期增长空间。

从单品需求来看，NPO模块典型功耗约9W，相较于传统可插拔光模块具备明显能效优势，适配数据中心降本增效的核心诉求，这也让2026-2027年成为NPO的爆发式部署周期。仅英伟达NVL576一条产品线，就将创造千万级光引擎需求，成为赛道增长的核心支柱。

从全球市场规模来看，2025年全球NPO市场规模已达到38亿美元；机构预测，2026-2034年，NPO市场年复合增长率（CAGR）将达到19.3%，到2034年整体市场规模有望攀升至186亿美元，十年间实现近5倍增长，成长空间十分可观。

能看到，NPO赛道的投资与产业价值得到了全市场认可。NPO的崛起不仅仅是技术路线的切换，更是一次产业链价值分配的系统性重构。光引擎制造商获得更高附加值，硅光渗透率快速提升，封装平台成为战略卡位环节，海外巨头加速入局...这一系列变化共同指向同一个结论：NPO正在推动光通信产业从标准零部件模式升级为高价值系统集成模式。

技术路线博弈，NPO胜出的关键

在AI光互联的演进过程中，可插拔光模块、NPO、CPO、OCS等多条路线并行发展，技术路径远比市场想象的更加碎片化。在这场漫长的路线博弈中，NPO凭借精准的定位、均衡的性能与落地优势，成为衔接传统方案与终极技术的中间方案。

从技术形态来看，光互连的演进呈现出清晰的集成度梯度：可插拔光模块→ NPO（近封装光学）→ CPO（共封装光学），三者在光引擎位置、集成难度、运维能力上形成明显梯度差异。每一级跃迁都以牺牲一定的可维护性换取更高的带宽密度和更低的功耗。

传统可插拔光模块将光引擎布置在设备前面板，电气传输路径最长，功耗与延迟相对较高，但优势在于标准化程度高、热插拔维护便捷、供应链生态成熟，是当前数据中心的主流方案。

NPO将光引擎置于与ASIC同基板但相对独立的区域，大幅缩短电气传输路径，降低功耗与延迟，同时保留了光引擎独立可插拔的特性，并在集成度、热管理、维护成本和产业链生态之间找到了务实的折中方案。

图源：AI男神说

而CPO则将光引擎和ASIC完全集成在同一封装内，电气路径压缩至微米级别，信号完整性达到最优，但代价是生态封闭、不可热插拔且散热困难，大规模量产难度极高，面临可靠性、成本与可维护性难以兼顾的“不可能三角”。

有业界专家给出的定义清晰明了：CPO与NPO的本质差异在于光引擎与ASIC是否共用同一基板。

长期以来，市场认为CPO终将替代NPO方案，但从技术形态、商业化进程、落地场景等多维度来看，NPO与CPO之间或许并非简单的替代关系，而是谁更适配当前的产业阶段。

从技术形态与商业化进程分析，CPO虽然在理论性能上占据优势，但目前面临多重产业化瓶颈。一方面，CPO对先进封装、光学耦合、芯片集成的工艺要求极高，硅光子芯片、光电联合封装的良率难以快速提升，大规模量产成本居高不下；另一方面，CPO将光引擎与主芯片深度绑定，一旦光器件出现故障，可能导致高价ASIC芯片整体报废，维修难度与设备损失风险大幅增加，且目前CPO供应链高度集中，多供应商生态尚未形成，头部云厂商与算力厂商出于供应链安全考量，普遍持谨慎态度。

反观NPO，技术架构基于成熟工艺迭代而来，无需对现有芯片封装体系进行颠覆性改造，量产良率、成本都已实现可控。同时，NPO延续了可插拔设计，光引擎可单独拆卸、更换，完美适配数据中心现有的运维体系，且已形成多供应商供货的成熟生态，商业化落地阻力极小。

从场景适配逻辑来看，二者的应用边界也十分清晰：面向当下主流的Scale-up高密度算力集群，尤其是GPU直连场景，NPO综合性价比最高，成为厂商首选；CPO则主攻远期超高密度交换节点、极致能效要求的高端定制集群，短期内难以全面普及；而OCS、升级式CPO等路线，则在特定细分集群场景中发挥价值。

半导体行业观察制图

抛开技术参数的比拼，NPO在商业化落地上领先于CPO，本质是全产业链基于成本、供应链、运维等核心诉求做出的务实选择，也是市场理性回归的体现。

性能与成本的平衡：3.2T NPO已实现量产成熟，2026年已有在手订单交付。华工科技已将3.2T NPO产品批量交付头部客户，后续扩量节奏明确。CPO在3.2T以上速率虽然有明确的长期路线图，但短期内仍处于高研发成本和低良率阶段，无法支撑千万级的规模化部署。

供应链话语权的重构：NPO的一个独特价值在于它扩大了光模块厂商的内容价值和组装角色。CPO若全面铺开，先进封装平台及其主导者将获得产业链中极其强势的地位。而NPO保留了光引擎的外部制造空间和可插拔性，使得OEM/ODM获得了新的议价空间，硅光设计公司和光模块厂商的角色从单纯的“组装商”升级为产业链中的核心参与者。

客户侧的风险规避：云厂商和AI芯片厂商对技术路线的选择高度谨慎，倾向于可维护性强、技术依赖度低、供应链生态丰富的方案。NPO恰恰满足了这一需求，而CPO的封闭生态和高维护成本与CSP的规模化运营逻辑不完全匹配。

长远来看，CPO无疑是长期的技术方向——更极致的集成度、更优的功耗和带宽密度，代表了光互联的终极理想。但在2026-2027年的时间窗口里，技术成熟度、产业链配套和客户接受度的综合考量，让NPO成为了一座不可绕过的桥梁。它的价值不在于多么超前，而在于它“刚刚好”，恰好适配了当前AI集群对高带宽光互联的紧迫需求。

伯恩斯坦的研报直言不讳的指出：CPO在功耗和成本方面虽具优势，但由于制造和维护方面的挑战，大规模普及不太可能在2028年之前实现。而NPO则可利用成熟工艺快速落地，拥有多供应商生态和明显的维护成本优势。从客户侧的选择来看，CSP客户普遍更青睐和维护性更强的NPO方案，把它视为一个能够较为长期使用的技术选择。

中金也判断，得益于NPO在维护成本、可靠性、产业链复制等方面的优势，2027年有望率先看到Scale-up侧NPO订单在部分CSP客户侧规模放量。

NPO的“窗口期”有多长？

结合各路线技术成熟节奏、客户落地计划、行业增长数据，可以将NPO、硅光、CPO以及上游核心材料的发展周期划分为短期、中长期两个阶段，预判赛道未来数年的演进路径。

短期爆发（2026-2027）：NPO规模化放量

2026-2027年将是NPO的黄金爆发期，也是赛道业绩兑现的核心阶段。全球NPO市场19.3%的年复合增长率，将在这一阶段集中释放。

本轮增长的核心驱动力来自头部客户的大规模订单：英伟达NVL576系列机柜批量出货、华为昇腾950/960集群全面部署、谷歌TPU v7/v8的规模化部署和持续扩容，以及行业其他玩家的加速布局，这些项目带来海量NPO产品需求。同时，NPO模块9W左右的低功耗优势，契合数据中心节能降碳的要求，进一步加速中小云厂商、算力企业的导入进度。在这一阶段，赛道主线聚焦NPO整机、光引擎、配套组件的产能释放与出货增长。

中长期演进（2028-2031）：硅光与CPO接续

从中长期来看，2028年之后，光互联行业增长逻辑逐步切换，NPO增速或将有所放缓，硅光子产业与CPO技术接力成为行业核心增长引擎，光互联整体朝着更高集成度、更高带宽密度的方向演进。

硅光子市场增长路径清晰。据GMInsights数据，全球硅光子市场规模预计从2026年的23亿美元增长至2031年的70亿美元，并在2035年进一步达到178亿美元，2026-2035年预测期内年复合增长率为25.3%。LightCounting则预测，硅光芯片在2031年将贡献整个光芯片市场的42%，成为光芯片市场的主力。光互联的应用场景也将持续演进，从当前的Scale-out向外扩展，进入Scale-up纵向扩展，最终迈向Scale-in芯片内部集成的更长周期。

在路线图层面，经过数年技术打磨、良率优化与生态完善，CPO预计在2028年前后产量达到一个高点，主攻高端交换节点、芯片级互联场景，与NPO形成错位发展。至此，NPO的角色则将从当前的主角逐渐过渡为并存方案，在特定场景下与CPO长期共存。

简言之，技术生态的多元化趋势正在快速形成：NPO率先放量规模部署，CPO蓄势待发，XPO作为面向下一代AI数据中心的高密度液冷可插拔光学形态开始进入产业视野，有望长期与NPO/CPO共存。