巨頭為何紛紛押注光子技術

近日，全球科技巨頭相繼布局光子技術領域，引發行業廣泛關注。英偉達宣布，分別向Lumentum和Coherent兩家光子技術公司各投資20億美元，深化硅光子技術研發與產能綁定；聯發科則斥資約9000萬美元入股CPO（共封裝光學）初創企業Ayar Labs，借此交易獲得了后者172萬股特別股，占據約2.4%的股份，達成深度戰略合作。

兩大巨頭密集出手，不僅彰顯了光子技術在下一代科技競爭中的核心價值，也預示著以CPO為代表的光互連技術，正從產業探索走向規模化應用的關鍵階段，而其與傳統銅線互連的關系，也從“替代爭議”轉向“場景互補”，共同支撐AI與6G時代的算力傳輸需求。

算力與通信升級倒逼光子技術布局

英偉達與聯發科的密集投資是順應技術迭代趨勢、補齊自身戰略短板的必然選擇，驅動因素則是AI算力爆發與下一代通信技術升級的雙重驅動。

對于英偉達而言，其核心業務聚焦于AI芯片與數據中心基礎設施，隨著AI大模型向更大參數、更快訓練速度迭代，算力集群對數據傳輸的帶寬、延遲和功耗提出了前所未有的苛刻要求。傳統電互連技術已接近物理極限，SerDes通道的擴展不僅導致功耗激增，還難以滿足千兆瓦級人工智能工廠的超高帶寬需求，而光子技術中的硅光子方案，能夠實現高帶寬、低功耗的高效傳輸，與英偉達的NVL服務器集群、未來平臺的發展需求高度契合。

此次投資Lumentum和Coherent，英偉達不僅能獲得先進激光組件的產能優先權，更能通過聯合研發，推進硅光子技術與自身GPU芯片的深度融合，鞏固在AI基礎設施領域的主導地位。

聯發科的投資則聚焦于6G與AI芯片的雙重布局，其核心訴求是突破芯片I/O功耗瓶頸，提前鎖定下一代通信技術的核心紅利。當前，無論是AI芯片、6G基站芯片還是旗艦手機SoC，傳統銅基電互連的帶寬上限和高功耗問題日益突出，6G時代Tbps級傳輸速率的需求，更是讓電互連技術難以承載。

與傳統的可插拔光學器件和電氣SerDes互連方式相比，Ayar Labs的光I/O解決方案可實現5~10倍的更高帶寬、4~8倍的能效，并將延遲降低至1/10，最大限度地提高AI基礎設施的計算效率和性能，同時降低成本、延遲和功耗，顯著提升AI應用的盈利指標。通過入股Ayar Labs，聯發科不僅獲得了核心技術的優先合作權，還能聯合研發適配6G場景的光學方案，同時為自身AI芯片業務突破數據傳輸瓶頸提供支撐，實現從手機芯片廠商向全場景半導體解決方案提供商的升級。

值得注意的是，兩家巨頭的投資均帶有明確的產業協同屬性，而非單純的財務投資。英偉達與被投企業簽訂了數十億美元的采購承諾，鎖定未來先進激光組件的產能；聯發科則通過股權綁定，深度參與光互連技術的研發與商業化落地，這種“投資+合作”的模式，既保障了自身供應鏈的穩定性，也加速了光子技術的產業化進程。

CPO從技術驗證到規模化，機遇與挑戰并存

作為光子技術在數據中心領域的核心應用，CPO技術正處于從驗證期向規模化商用的關鍵轉折點，成為此次巨頭布局的核心聚焦點。CPO技術通過將光引擎與電芯片集成在同一封裝內，將電信號傳輸距離從傳統的厘米級縮短至毫米級，大幅降低了傳輸延遲和功耗，同時實現了3.2T以上的超高帶寬，完美適配AI數據中心長距離、高帶寬的傳輸需求，被認為是解決AI算力傳輸瓶頸的核心方案。

當前，CPO技術的產業化進程正在加速推進。2025年被業界定義為CPO交換機元年，博通、英偉達等企業的CPO產品已實現小批量出貨，其中博通的51.2T CPO交換機已向頭部客戶供貨，英偉達的115.2T CPO交換機也進入小批量生產階段。技術成熟度方面，1.6T CPO已從驗證期邁入規模化量產階段，3.2T原型機進入測試階段，臺積電的CPO封裝良率已從早期的30%-40%提升至60%以上，預計2026年第二季度可達80%以上，基本滿足規模化量產要求。

市場規模也呈現爆發式增長態勢，據LightCounting發布的報告預測，全球CPO市場規模將從2025年的165億美元增長至2026年的260億美元，同比增長60%，長期來看，到2030年市場規模有望突破93億美元，年復合增長率維持在高位。

但CPO技術的規模化發展仍面臨諸多挑戰。成本居高不下是當前最突出的問題，目前CPO模塊成本約為可插拔光模塊的3倍，主要原因在于硅材料無法高效發光，需采用III-V族化合物異質集成，而熱膨脹系數失配導致鍵合界面易開裂，制約了封裝良率。

此外，CPO技術的標準化進程雖在推進，國際標準組織已發布首個CPO互操作規范，但不同廠商的技術方案仍存在差異，可能影響產業規模化發展。同時，CPO交換機出現故障時需整體更換，而非像可插拔光模塊那樣熱插拔替換，維護復雜性也增加了其商業化落地的難度。不過，隨著巨頭的持續投入、技術的不斷優化以及規模化生產的推進，CPO的成本有望逐步降低，這些挑戰將逐步得到緩解。

CPO與銅線并非對立，場景分工明確

隨著CPO技術的崛起，“光進銅退”的說法一度引發行業熱議，但事實上，CPO與傳統銅線互連并非對立關系，而是針對不同應用場景的互補性解決方案，二者將長期共存，共同支撐算力傳輸基礎設施的迭代升級。

銅線互連憑借其成熟的技術、低廉的成本和便捷的部署優勢，在短距離傳輸場景中仍將占據主導地位。在單機柜內，3-10米的短距離傳輸場景中，銅線的成本僅為光模塊的1/10，且兼容現有設備，部署簡單、可靠性高，尤其適合對成本敏感且帶寬需求適中的場景。此外，在邊緣計算、特定工業場景以及消費電子終端等短距離、低成本需求場景中，銅線互連的性價比優勢難以被替代，未來仍將保持穩定增長。

CPO則主要聚焦于長距離、超高帶寬、低功耗的傳輸場景，填補銅線互連的性能短板。當傳輸距離超出機柜范圍，進入機柜間或跨數據中心傳輸時，銅線的信號衰減問題會顯著加劇，帶寬上限也無法滿足AI集群的傳輸需求，此時CPO技術的優勢便得以凸顯。長期來看，隨著AI算力需求的指數級增長，1.6T以上帶寬市場的需求將持續擴大，CPO有望在該領域逐步替代銅線，但這并不意味著銅線會被完全淘汰，二者的場景分工將更加清晰。

從技術演進路徑來看，短期內，銅線仍將是短距離傳輸的主流方案，CPO處于驗證和小規模部署階段；長期來看，隨著CPO技術的成熟和成本的降低，其在長距離、超高帶寬場景的應用將不斷擴大，但銅線仍將在短距離場景中發揮重要作用。這種共存關系，既保障了現有基礎設施的利用率，也推動了傳輸技術的迭代升級，形成“短距用銅、長距用光”的合理格局。

結語

英偉達與聯發科相繼押注光子技術，不僅是企業自身戰略升級的需要，更折射出全球科技產業向“光電融合”轉型的大趨勢。在AI算力爆發與6G商用臨近的雙重驅動下，光子技術正成為延續摩爾定律、突破傳輸瓶頸的核心力量，而CPO作為光子技術的核心應用，其規模化商用進程將持續加速，市場潛力巨大。

與此同時，CPO與銅線互連的互補共生，打破了“非此即彼”的技術對立，形成了適配不同場景的傳輸解決方案，共同支撐數字經濟的高質量發展。未來，隨著更多科技巨頭的入局、技術的不斷突破以及產業鏈的協同發展，光子技術將在AI、6G、數據中心等領域發揮更重要的作用，推動全球科技產業進入全新的光電時代。