通信世界网消息（CWW）光互联技术当前正经历由人工智能算力需求驱动的深刻变革，传统可插拔光模块与新兴芯片级光互连是突破算力集群互联瓶颈的关键，两者存在一定的“路线之争”。我国在可插拔光模块领域处于全球领先地位，但芯片级光互连发展相对滞后，本文旨在分析两类光互联方案的技术趋势走向和潜在产业影响，探讨我国智算集群光互联发展路径。

光互联当前发展态势

人工智能拉动光互联需求增长

生成式人工智能的快速发展推动算力需求呈指数级增长，万卡及以上规模的智算集群已成为支撑大模型训练与推理调优的关键基础设施。由于单颗计算芯片的算力规模有限，智算集群内部以及超节点之间需要采用大带宽、高能效的光互联技术，以实现算力调度汇聚和系统能力提升。可插拔光模块是光互联技术的主流产品，在人工智能驱动下近年来出货量大幅增长。例如，在英伟达典型架构中，多图形处理单元（GPU）与可插拔光模块的需求数量比例约为1:2.5；在华为CloudMatrix384超节点架构中，GPU与可插拔光模块的需求数量比例高达1:18。根据相关机构统计，2025年全球可插拔光模块销售额突破230亿美元，相较2024年实现约50%的显著增长。与此同时，随着智算集群规模的扩大，能耗问题日益突出，可插拔光模块的功耗在智算中心整体能耗中的占比高达40%以上，因此低能耗光互联技术的研发被提上日程。业界相继提出新型线性可插拔光模块和芯片级光互连等新型方案，并与传统可插拔光模块呈“并行发展”态势。

传统可插拔光模块代际演进加快

光模块速率的迭代升级与交换机芯片容量及串行器/解串器（SerDes）技术发展密切相关。早期光模块约4年更新一代；2015年起，基于25 Gbit/s SerDes的100 Gbit/s可插拔光模块实现规模部署；2019年起，在新冠疫情影响下，视频会议、网络购物、家庭宽带等拉动数据中心基础网络建设提速，基于50 Gbit/s和100 Gbit/s SerDes的400 Gbit/s可插拔光模块需求快速增长。近年来，在智算集群建设影响下，光模块迭代周期进一步缩短，当前北美已规模部署800 Gbit/s可插拔光模块，随着GPU单通道速率提升至200 Gbit/s，未来1~2年将启动1.6 Tbit/s可插拔光模块的部署，2030年3.2 Tbit/s速率光模块有望走向应用。

新型线性可插拔光模块蓄势待发

线性驱动光学（LPO）方案去除了发送和接收端的数字信号处理功能，以压缩能耗、时延和成本。根据Arista数据，LPO相比于传统可插拔光模块能将光学功耗降低约50%。线性接收光学（LRO）方案保留了发送端重定时和数字均衡能力，是介于传统可插拔光模块与LPO之间的折中方案，其功耗亦处于两者之间。近年来，国内外企业积极推动线性光模块产品研发，800 Gbit/s LPO、LRO已进入小批量测试验证阶段，预计未来1~2年开始起量，而下一代1.6 Tbit/s LPO、LRO产品的探索评估和样品试制也已经启动。在标准化方面，LPO多源协议组织于2025年发布了单通道100 Gbit/s LPO技术规范，对模块功能、接口特性、主机优化方法等作出规定；光互联论坛（OIF）于2025年发布了单通道100 Gbit/s LRO接收端电接口标准。

光电合封/近封芯片级光互连发展提速

芯片级光互连包含光电合封装（CPO）和近封装（NPO）。CPO将光芯片与交换电芯片封装在同一基板上，可实现带宽密度提升和功耗降低，但产业链成熟度、生态兼容性及可维护性较差，为业界关注热点。NPO将光引擎与交换电芯片相邻布局在同一电路板上，集成度和能效介于可插拔光模块与CPO之间，由于光引擎可独立更换，其可维护性相比CPO更好。美国早在2020年就开始布局CPO技术，通过光互联论坛、板载光学联盟（COBO）、联合开发基金会（JDF）等组织机构初步建立了CPO标准体系。在产品化方面，博通已在2025年向Meta、字节跳动等头部客户交付102.4 Tbit/s容量的Davisson CPO交换机；英伟达亦集中发力，于2025年发布3款CPO交换机，其中面向Infiniband网络、容量为115 Tbit/s的Quantum-X Photonics产品已进入出货阶段，面向以太网、容量分别为102.4 Tbit/s和409.6 Tbit/s的两款Spectrum-X Photonics产品计划于2026年下半年上市，大幅加快CPO商用进程。据知名咨询机构Yole预测，2024年全球CPO市场规模为4600万美元，2030年将增长至81亿美元，年复合增长率高达137%。

产业影响分析

芯片级光互连将冲击现有可插拔光模块竞争格局

在CPO产品中，光芯片的性能和外围电路设计，均与电交换芯片的均衡补偿等能力密切相关，产业链话语权由博通、英伟达等电芯片巨头掌握。目前，我国在电交换芯片方面处于追赶地位，CPO技术的推动主体主要为产业链中游的交换机企业和上游光芯片器件企业。在交换机层面，锐捷网络于2022年发布25.6 Tbit/s CPO交换机，新华三于2023年推出51.2 Tbit/s CPO交换机，整体研发进度落后于英伟达、博通等国际领先企业。在光芯片器件层面，企业在CPO领域的研发投入以外置光源、高密度连接器、光引擎等局部环节为主。未来，CPO若规模化应用，势必吞噬部分可插拔光模块的市场份额，将引发产业链结构调整和全球竞争格局重塑，动摇我国在可插拔光模块领域已有优势。

制造壁垒由芯片流片进一步向先进集成封装延伸

我国在光模块领域的竞争优势得益于高水平、规模化、低成本的封装能力。CPO技术跳过模块级封装，直接实现光、电芯片的晶圆级封装，将制造壁垒由单纯的光、电芯片流片，进一步推向光、电芯片的高维度先进集成封装。硅基光电子可基于集成电路CMOS产线实现低成本规模化制造，是多材料体系异质集成和多维度结构异构封装的关键平台，也是可插拔光模块迭代演进和CPO落地应用的重要基础。我国在硅基光电子的多材料异质集成和多维度异构封装能力建设方面，相较国际领先水平仍有较大提升空间，产业发展基础的滞后或将引发供应链层面的较大问题。

新兴技术标准体系有待健全，产业生态尚不完善

一是新兴方向标准体系尚不健全，引领作用不足。目前仅中国通信标准化协会（CCSA）、中国计算机互连技术联盟发布了外置光源等少数标准规范，LPO、LRO、CPO、NPO等新技术尚无行业标准可依，不利于产业链开放与发展，以及新型产品的批量制造和规模应用。二是“产学研用”融通创新仍存堵点。新技术、新产品落地转化和应用渗透存在困难，上游产品需要下游企业拉动试错迭代，而下游企业更希望上游产品成熟后再投入应用，因此应打通供需对接和应用推广壁垒，由需求侧引领产业链各环节协同发展。

未来发展建议

制定发展规划，凝聚行业共识

综合考虑带宽、能耗、可维护性、产业链成熟度、生态成熟度等因素，产业各方应共同制定智算集群光互联发展规划。一方面，推动传统可插拔光模块迭代升级，新型线性光模块加速成熟，尽量延后光模块向芯片光互连路线“切换”的时间节点。另一方面，推进CPO关键技术攻关与突破，并探索适合我国的技术路径，例如将更具可维护性的NPO作为过渡节点，在提升带宽密度、降低能耗的同时，独立插接式光引擎又可在一定程度上沿用我国在光模块与光芯片领域已有技术积累，通过以上多方案协同发展，保障“新”“旧”路线的平稳转换。

提升先进制造等产业基础能力

构建并完善基于硅基光电子的多材料异质集成和多维度异构封装等先进制造能力，鼓励产业链上下游充分合作，协同突破器件库、2.5D/3D高维封装、工艺稳定性与一致性等关键问题。同时，推动光电协同仿真设计工具、大带宽高效率晶圆级测试验证等基础能力的构建与成熟，有效支撑智算集群光互联的技术创新与规模应用。

强化标准供给与产业生态建设

一是面向LPO、LRO、CPO、NPO等重点新兴技术方向，健全标准体系，制定发布一批关键性、前瞻性标准，提升标准供给水平并强化引领作用。二是依托产业联盟或项目合作等方式，推动光互联与微电子产业紧密联动，共同推进新型线性可插拔光模块、芯片级光互连等领域的技术攻关与调测优化。三是推动新型光互联产品在智算集群场景应用示范，充分发挥需求牵引作用，加速新技术、新产品落地转化。