CPO vs LPO 有什么区别?AI 光互连功耗、维修与部署比较
CPO(Co-Packaged Optics,共封装光学)把光引擎放到交换 ASIC 封装附近;LPO(Linear Pluggable Optics,线性可插拔光学)保留前面板可插拔模块,但移除或简化模块内完整 DSP 重定时。 CPO 追求缩短高速电气距离和提高带宽密度,LPO 追求较低功耗与延迟,同时保留可插拔维修。两者都需要更紧密的系统协同,并非传统模块的无条件升级。[1] [2] [3]
Klaro Research 核心结论: CPO 把光学与交换芯片更深整合,换取电气距离、功耗和密度优势,代价是封装、光纤管理、散热和维修复杂度;LPO 把讯号完整性责任更多交给 host SerDes、PCB 和整体链路,换取模块可更换与较低功耗。最佳路线由距离、拓扑、可靠性和总拥有成本决定,两者可长期共存。
本文资料截至 2026 年 8 月 24 日核对。Marvell 年报证明 LPO/CPO 已成为公司光互连产品路线,但产品公告与设计案仍不能直接等同已确认收入。[4]
CPO、LPO 与传统可插拔一张表比较
| 维度 | 传统 DSP 可插拔 | LPO | CPO |
|---|---|---|---|
| 光学位置 | 前面板模块 | 前面板模块 | 靠近交换 ASIC 的封装/基板 |
| 讯号处理 | 模块内 DSP 重定时与补偿较完整 | 移除/简化完整 DSP,依赖 host SerDes 与链路调校 | ASIC 与光引擎短距离整合 |
| 功耗 | DSP 增加功耗 | 可降低模块功耗与延迟 | 缩短电气 I/O,可提高密度和能效 |
| 维修 | 模块可热插拔 | 保留可插拔优势 | 光引擎靠近 ASIC,维修和更换更复杂 |
| 系统协同 | 相对模块化 | 很高;SerDes、PCB、连接器、模块共同验证 | 很高;封装、热、光纤、外置光源共同设计 |
| 较适合 | 通用互通与较长距离 | 受控短距离 scale-up/scale-out | 超高密度交换系统与大规模平台 |
LPO 为何能降低功耗,却更难通用?
传统光模块内 DSP 会重整电讯号,补偿 host、PCB、连接器和光路误差;LPO 减少这层处理,讯号由交换 ASIC SerDes 直接驱动线性元件。少一个完整重定时 DSP 可降低功耗与延迟,但链路预算变得更紧,任何 PCB 损耗、温度、元件差异和距离都会影响误码率。
因此,LPO 比较适合受控环境和短距离连接。Marvell 的 1.6T LPO 芯片组针对 short-reach scale-up fabric,不能外推所有园区或长距离光网络。[3]
CPO 为何需要外置光源?
把雷射与高功耗 ASIC 放在同一热环境会增加可靠性挑战。OIF 框架允许 External Laser Source(ELS),把连续波雷射放在可维修位置,再以光纤向封装内光引擎供光。外置光源改善热隔离与更换,代价是插入损耗、光纤连接和额外光功率。[1]
Broadcom 的 CPO 架构把 optical engines 与 Ethernet switch ASIC 整合,并提供可插拔雷射来源;这证明 CPO 不是「把普通模块黏在芯片旁」,而是交换 ASIC、矽光、封装、测试和光纤共同工程。[2]
CPO 与 LPO 会怎样改变产业价值?
| 角色 | LPO 可能改变 | CPO 可能改变 |
|---|---|---|
| DSP/SerDes | 模块 DSP 内容下降,host SerDes 与线性 driver/TIA 重要性上升 | 交换 ASIC 与光引擎共同设计提高平台控制力 |
| 模块商 | 保留可插拔组装、光学和测试价值 | 传统前面板模块数量可能下降,转向光引擎/ELS/纤维管理 |
| 雷射/元件商 | 低功耗线性元件与可靠性重要 | 高功率外置光源、矽光与封装重要 |
| 系统商 | 必须验证端到端讯号与维修 | 掌握热、封装、光纤和交换平台整合 |
这些变化说明为何 Broadcom、Marvell、光模块公司和上游元件商可能同时受惠或被重新分配内容量。
怎样判断路线已商业化?
依次核对:规格与互通协议、产品送样、客户系统验证、量产良率、维修/退货、出货与收入。只有展会 demo 或合作公告,只能证明工程进度;客户大规模部署、产品级收入和毛利才证明商业化。
常见问题
CPO 会完全取代可插拔光模块吗? 没有足够证据。可插拔在维修、互通和部署弹性仍有优势;CPO 更适合功耗和密度成为主要瓶颈的系统。
LPO 是否没有 DSP? LPO 通常移除或简化模块内完整重定时 DSP,但系统仍依赖 ASIC SerDes、driver、TIA、错误修正和端到端讯号处理,不能理解成「没有数码处理」。
CPO 和 NPO 有什么不同? NPO(Near-Packaged Optics)把光学放近封装,但不一定与 ASIC 共用同一封装基板;CPO 整合程度更高,边界仍受具体实作影响。
LPO 为何主要用于短距离? 缺少完整 DSP 补偿后,电气与光学链路容差更窄;距离、PCB 损耗和元件变异越大,稳定互通越困难。
投资者应追踪哪些证据? 追踪标准、客户量产、产品收入、毛利、退货/可靠性,以及价值是否由模块 DSP 转到 SerDes、线性元件、ELS 与封装。
Klaro Research
资料来源与更新依据
资料截止:2026年8月24日
- [1] Optical Internetworking Forum Co-Packaging Framework Document
权威资料 · 方法文件 · CPO 架构与外置光源框架 · 查阅:2026年8月24日
- [2] Broadcom Broadcom Co-Packaged Optics official page
第一方 · 原始资料 · 现行 CPO 产品架构 · 查阅:2026年8月24日
- [3] Marvell 1.6 Tbps LPO chipset announcement
第一方 · 原始资料 · 800G/1.6T LPO 架构 · 查阅:2026年8月24日
- [4] Marvell/美国证券交易委员会 Marvell FY2026 Form 10-K
第一方 · 监管申报 · FY2026 · 查阅:2026年8月24日
研究限制
- CPO、LPO、LRO、传统 DSP 可插拔的最佳方案取决于距离、拓扑、交换机 SerDes、维修和部署规模;本文不宣称单一路线全面取代。
- 厂商功耗和性能数字使用不同系统边界;文章比较机制,不把单一产品宣传数字当跨平台 benchmark。
需要重新检查的事件
- OIF/IEEE 发布新互通规范,或 200G/400G 每 lane 产品由示范进入大规模部署时,更新架构比较。
- CPO 或 LPO 的量产、退货、维修、功耗和客户采用在公司申报形成可核对收入时,更新商业化判断。
本文仅供参考,不构成投资建议。