NPO兼顾性能、良率与可维护性，是当前最具落地条件的下一代光互联方案。随着SerDes由112Gb/s 向224Gb/s演进，传统可插拔架构的长电通道面临损耗、功耗与散热约束，光电转换位置持续向交换芯片和算力芯片近端迁移。CPO将ASIC与光引擎集成于同一封装，具备更高的带宽密度和能效上限，但对先进封装、联合良率、热管理和系统维修提出较高要求；NPO将独立封装的光引擎部署于ASIC近端，以 较小的电气性能差距换取更高的制造良率、可维护性。因此，NPO并非简单的CPO过渡方案，而是当前产业阶段兼顾性能收益与工程可行性的核心路径。
同时，NPO可充分复用国内既有光通信产业链，为中国企业深度参与下一代光互联提供重要机遇。NPO 保留独立的光引擎、PIC、EIC、激光器、FAU、高密度连接器、板内光纤和先进封装环节，国内厂商在传统可插拔光模块、硅光设计、精密耦合、无源器件、光芯片和规模制造方面的积累能够直接迁移。
以下内容我们就聚焦NPO行业，对相关问题展开分析梳理。我们将试图从NPO行业概况、市场现状、NPO路线产业实践、NPO与国产算力、产业链、相关公司发展情况、市场空间等具体层面，对相关问题展开梳理，希望对大家了解NPO行业有所启发。
01
NPO行业概况
1、NPO定义
NPO（Near-Package Optics，近封装光学）是兼顾性能与产业现状的“务实过渡方案”，恰好位于传统可插拔光学器件与CPO（共封装光学）之间。它保留了光引擎作为独立单元的设计，仅通过将其贴装在交换机主板靠近ASIC芯片的位置，把电信号路径缩短至厘米级，在大幅降低插入损耗的同时，维持了光引擎的可更换性与维护便利性。由于制造工艺贴近现有光模块技术，无需依赖尖端的芯片共封装能力，且允许交换机芯片与光引擎解耦设计，NPO更利于形成多厂商协作的成熟生态，也成为主流厂商大规模推广CPO前的首选中间形态。其设计初衷是解决长印刷电路板走线的高频信号衰减问题，同时又不会陷入CPO在封装和维护方面的弊端。
NPO的核心思想是将光引擎（OE）与封装后的xPU芯片相邻布局于同一块高性能PCB基板上，通过极短的高性能电气链路与GPU相连，形成一个集成度较高的系统，GPU与OE的间距通常在数厘米以内，同时确保信道损耗≤13dB。相较于传统可插拔光模块，互连密度提高了2-3倍，是光互连向高集成度发展的过渡阶段技术，为进一步向CPO演进奠定基础。
因NPO将GPU与光引擎物理分离，避免了GPU在工作时的高温热量直接冲击对温度敏感的光器件，从而导致波长漂移和系统性能下降，因此散热设计更简单、高效，系统更加稳定。同时，由于光引擎未和GPU共同封装，在可维护性方面具备一定优势，如果光部分失效，只需更换光引擎模块即可，避免了大量的维护成本；因此，NPO目前是国内GPU芯片厂家选择的主要技术路径，但仍需要在集成度、带宽密度、延迟和能效方面进一步优化。
2、NPO的优势
当前，阿里巴巴和腾讯的专家也认为，就性能而言，CPO是最优解决方案。然而，他们担心缺乏支持CPO解决方案的开放生态系统。相比之下，NPO可以依赖于成熟的可插拔光模块生态系统，同时在带宽密度和功耗方面提供显著改进。NPO是当前大规模部署中最实用、最具成本效益的解决方案。Ranovus公司的Hojjat Salemi用一张图表总结了NPO的优势。
带宽密度可定制：能够按需定制超高带宽密度，支持6.4Tbps、7.2Tbps、12.8Tbps、14.4Tbps等多档速率规格，适配AI算力集群大带宽需求。
整机功耗更低：线性驱动功耗低至约4pJ/比特，该功耗数值已包含激光器光源功耗，相比传统可插拔光模块大幅节电。
适配板级液冷方案：产品支持电路板层级液冷散热设计，激光器可选片上集成激光器或外置激光器（ELS）两种技术路线。
链路性能优异，低误码低时延：经过架构优化，链路纠错前（pre-FEC）误码率可达10⁻⁸及更高水准，同时实现更低传输时延，满足AI高速互联。
测试完善、后期运维便捷：具备成熟完备的良品光引擎（KG-OE）全项测试方案；整机完成系统测试后，硬件检修、更换维护难度低。
兼容广电混合接口架构：可支撑同时搭载传统铜互连与高速光接口的算力硬件系统，兼顾存量铜链路升级与高速光互联扩容。
3、NPO在Scale-up架构下的场景定位
在面向GPU直连短距封闭场景的Scale-Up网络中，极致追求带宽密度、低时延与低功耗成为核心诉求。阿里云光网络架构师陈钦在“x”PO赋能AI数据中心光互连论坛中指出，该场景下的最优路径是“线性直驱 NPO/CPO”。其中，CPO（共封装光学）能提供最优性能与最高带宽密度，是长期的技术演进方向，但当前仍面临技术成熟度不足及单一厂商绑定的挑战。相比之下，在≤224G/L的速率下，NPO（近封装光学）性能储备充足，且能够充分复用现有产业链，更容易实现规模化落地。
从场景维度看，在Scale-out场景下，NPO凭借更好的兼容性和可维护性，成为2025-2027年间高端数据中心的首选过渡方案。从时间维度看，短期内，NPO率先规模化放量。它平衡了性能与兼容性，规避了CPO的核心芯片与先进封装壁垒，允许现有产业链平滑过渡，也是国内数据中心和云厂商"性能升级 成本可控"的务实选择。
02
行业现状
1、AI集群迈向超节点，Scale-up扩容打开光互联成长上限
AI算力竞争由单卡性能比拼走向集群效率提升。大模型发展早期，算力扩张主要依靠芯片数量、模型参数和训练数据同步扩张；随着长上下文、多模态、MoE及复杂推理持续演进，模型计算逐步由相对独立的单卡任务转向多芯片之间高频的数据交换。尤其在推理侧，测试时扩展（Test-Time Scaling）和AI reasoning需要模型在生成结果前执行更长时间的计算，并在多轮推理过程中持续访问权重、KVCache及中间状态，系统吞吐越来越取决于计算、存储和网络之间的协同效率。英伟达将GB300 NVL72重点定位于测试时扩展和复杂推理场景，反映算力系统的竞争重点正由单颗芯片峰值性能转向集群有效算力。
超节点成为AI算力系统的重要演进方向。模型参数量、上下文长度和MoE专家规模持续提升后，单颗GPU或ASIC受制于计算能力、显存容量和内存带宽，难以独立完成大规模模型的训练与推理，计算任务需要拆分至更多芯片协同执行。超节点依托高带宽、低时延互联，将多个物理计算节点组织为逻辑上具有统一调度和紧耦合特征的计算系统，使参数、激活值和中间结果能够在更大的计算域内快速交换。华为Atlas 950 SuperPoD最大支持8192张昇腾NPU高速互联；英伟达Rubin Ultra NVL576则通过8个72卡MGXNVL机架构建576卡NVLink计算域，超节点规模正由单机柜向多机柜持续扩展。
Scale-up将成为超节点扩容的核心增量场景。Scale-out主要通过增加服务器、机柜和计算域数量扩大集群总规模，已构成当前AI数据中心的基础网络架构；Scale-up则通过提升算力卡之间的互联带宽和通信效率，扩大单一紧耦合计算域，使更多芯片能够以接近单一系统的方式协同运行。随着超节点由数十卡向数百卡乃至数千卡演进，Scale-up互联范围也由机内和机架内逐步扩展至跨机架，单节点互联端口数量、带宽密度和链路总量同步提升。相较已广泛采用光模块的Scale-out网络，Scale-up内部目前仍大量依赖PCB、铜缆和高速连接器，光互联渗透率相对较低，潜在市场空间巨大。
有效算力与线性度成为衡量集群性能的核心指标。芯片峰值FLOPS代表理论计算能力，而模型算力利用率（Model FLOPs Utilization，MFU）衡量模型实际完成的有效浮点运算吞吐占集群理论峰值算力的比例，能够更直接反映硬件算力转化为模型训练效率的程度。集群规模扩大后，性能是否能够随芯片数量近似同比例增长，则体现为系统的线性扩展能力；平均绝对偏差（Mean Absolute Deviation，MAD）可用于刻画不同集群规模下实际扩展效率相对理想线性水平的偏离程度，偏差越小，说明集群扩容效率越高。AI任务中的All-Reduce、All-to-All等集合通信具有明显的同步特征，部分节点发生拥塞或产生尾时延时，其余加速芯片也可能进入等待状态，从而同时压低MFU和集群线性度。芯片数量越多、紧耦合计算域越大，互联效率对有效算力释放的影响越显著。
Scale-up带宽密度持续提升，高速电互联的物理约束加快显现。现阶段机架内部和设备内部仍主要依赖PCB走线、铜缆及高速连接器传输数据，但随着SerDes单通道速率由112Gb/s向224Gb/s演进，电信号的可传输距离明显缩短，通道损耗、串扰和阻抗不连续等问题更加突出。系统若继续依靠均衡、重定时和DSP补偿延长电通道，将同步增加链路功耗、时延及散热负担；与此同时，超节点内部端口数量和互联带宽快速增长，铜缆的线径、重量、弯曲半径及布线空间也逐步成为整机扩展约束。Scale-up范围由机内向跨机架延伸后，传统铜互联越来越难以同时满足距离、功耗和密度要求。
超节点持续扩容推动“光进铜退”，光互联成长上限进一步打开。光纤具备低损耗、低重量和高带宽密度等优势，能够在更长距离内维持高速传输，并降低对复杂电信号补偿的依赖。随着Scale-up计算域扩大，光互联的应用场景将由成熟的跨机柜Scale-out网络，进一步向机架内、设备内及芯片近端延伸，光电转换位置也将由交换机前面板持续向交换芯片和算力芯片侧前移。光互联由数据中心外部连接方式升级为超节点内部的基础互联架构，单套算力系统中的光连接数量、传输速率和器件价值量均有望提升，光互联成长上限进一步打开。
2、高速SerDes逼近电互联边界，光互联加速走向NPO/CPO
算力芯片I/O带宽持续提升，SerDes速率升级加快压缩电通道裕量。交换芯片和算力芯片对外带宽的扩张主要依靠增加SerDes通道数量和提升单通道速率，当前单通道速率正由112Gb/s向224Gb/s演进。PAM4信号由112Gb/s升级至224Gb/s后，波特率由约56GBaud提升至约112GBaud，对应奈奎斯特频率由约28GHz升至约56GHz；频率越高，导体趋肤效应、介质损耗、封装寄生、连接器阻抗不连续及通道串扰越为突出。在芯片引脚数量和封装面积受限的情况下，提高单通道速率仍是扩大芯片I/O能力的必要路径，代价是高速电信号对传输距离、通道材料和系统设计的容忍度持续下降。
传统可插拔架构的电通道较长，单通道速率提升后信号损耗加快显现。交换芯片输出的高速电信号需要依次经过芯片封装、主板走线、过孔、连接器及光模块电接口，直至设备前面板才完成光电转换。OIF根据不同应用距离定义XSR（芯片至近端光引擎）、VSR（芯片至前面板光模块）、MR（板内芯片间互连）和LR（背板或铜缆互连）等电接口，其中XSR主要面向芯片封装内Die-to-Die以及芯片至光引擎Die-to-OE互连，传输距离通常不超过约50mm；前面板可插拔模块对应的主机侧电通道则通常超过200mm，并包含多级连接界面。即使在112G/lane条件下，约50mm XSR封装通道的损耗预算也已达到约10dB；进入224G/lane后，相同长度和材料所产生的高频损耗进一步增加，传统架构需要更低损耗的封装基板、PCB材料和高速连接器才能维持链路裕量。
DSP等电芯片能够补偿信号损伤，但补偿成本随速率和通道长度快速上升。传统可插拔光模块通常配置DSP、CDR及相关模拟前端，对ASIC传来的高速电信号进行均衡、时钟恢复、前向纠错和重定时，从而恢复长距离电通道中已经衰减和畸变的信号。随着SerDes速率提高、通道损耗扩大，均衡算法、数据转换和信号处理的复杂度同步提升，所需功耗及处理时延也随之增加。LPO通过移除模块侧DSP降低光接口功耗，但链路补偿能力更多转移至主芯片SerDes，对主机侧电通道、器件一致性及系统联合设计提出更高要求，仍未改变高速电信号难以长距离传输的物理约束。
光接口功耗上升进一步放大高密度交换系统的散热压力。可插拔光模块中的DSP、驱动芯片、TIA和激光器集中于前面板有限空间，通道速率和模块数量提升后，光接口功耗占整机功耗的比例持续增加。根据博通测算，在51.2Tbps交换容量下，可插拔光模块功耗已约占交换机系统总功耗的50%；后续交换容量继续提升，若仍沿用前面板可插拔架构，更多功耗将用于信号补偿而非数据传输本身。模块结温上升还会影响激光器效率、波长稳定性和使用寿命，若增加TEC及风扇进行温控，又会进一步推高系统功耗。以12.8T交换机为例，按照32个400G可插拔光模块、单模块12W计算，光模块合计功耗达到384W，已接近432W的交换芯片功耗；考虑风扇和电源后，整机功耗约为900W。由此，依靠DSP持续延长电通道的边际收益逐步下降，功耗和散热开始成为比信号能否传输更严格的系统约束。
电通道持续缩短，光互联形态加快向NPO/CPO演进。光互联架构升级的本质，是让光纤承担原本由长距离PCB和铜缆完成的传输，仅在ASIC与光引擎之间保留必要的短距离电连接，从源头减少通道损耗及DSP补偿需求。光电转换位置越接近交换芯片或算力芯片，系统中的高速铜通道越短，光纤覆盖的传输范围越大，“光进铜退”由外部连接进一步进入设备内部。NPO将独立封装的光引擎部署在主芯片近端，在缩短电通道的同时保留光引擎独立测试、装配和更换能力；CPO则将光引擎与主芯片集成于同一封装基板，将电通道压缩至更短距离，在带宽密度和单位比特功耗方面具备更高上限。SerDes速率持续升级，由此成为光互联由可插拔模块向NPO/CPO演进的直接技术驱动力。
3、NPO有望成为光通信的新增长极
NPO（近封装光学）技术在工程可行性与性能之间取得了较好平衡，被产业界视为Scale-up场景下的主流解决方案之一，有望在2027年及以后成为光通信的新增长极，更将推动无源器件的价值量提升和竞争格局优化。
与传统可插拔方案相比，NPO能显著降低电信号损耗，功耗和延迟也更低。
与CPO方案相比，NPO的光引擎仍保持独立模块形态，支持单独更换和维护，对现有产业链和封装工艺的改动更小，工程实现难度更低。在大模型持续演进的当下，芯片公司与云厂商正迫切寻求在Scale-up能力上实现突破，以构建更大规模的计算集群。NPO兼顾了CPO的高集成度优势与可插拔方案的供应链成熟度，是在性能收益与工程可行性之间取得较好平衡的务实方案，成为现阶段最具工程可行性的Scale-up升级路径之一。包括多家CSP厂商、大模型企业及Neocloud企业均对NPO方案表现出浓厚兴趣，2027年期间有望陆续完成NPO产品的导入，在2028年实现更大规模的上量。
对于光通信产业链而言，NPO的落地意味着传统光模块之外全新增量赛道的开启，光模块龙头厂商在NPO领域早有技术积累和订单储备，有望凭借先发优势和生态壁垒持续受益，光模块龙头在产业链中的话语权和价值量占比将进一步提升。
03
NPO路线产业实践与突破
1、阿里云全光Scale up取得关键进展，推出全球首个3.2T NPO模块
阿里云推出基于NPO的UPN512全光Scale-up架构。阿里云于2025年10月正式发布UPN512（Ultra-Performance Network for 512 xPU）全光Scale-up架构白皮书，提出基于单层以太网光互连的全新设计，旨在构建“大规模、高性能、高可靠、低成本、易扩展”的xPU互联系统。UPN512通过光互连直接连接xPU与交换机，采用单层CLOS拓扑实现512颗xPU的全互联，并为未来扩展至1K 节点预留架构空间。该方案彻底消除机柜内高速铜缆，显著降低布线复杂度、散热负担、供电需求及运维成本。NPO是UPN512架构的核心技术，其将光电引擎部署在靠近主芯片的位置，采用线性直驱技术，省去传统依赖先进制程的DSP芯片。阿里云选择从3.2T NPO切入研发，基于OIF标准封装，在仅22.5mm×35.1mm的尺寸内实现3.2Tb/s传输带宽。通过标准LGA连接器，光引擎与主芯片实现物理与电气解耦，延续了开放、繁荣的光模块生态。该模块同时支持硅光（SiPh）与VCSEL两种技术路线，可灵活适配不同距离与应用场景。
阿里云推出全球首款3.2T NPO模块。近日，阿里云宣布全球首款基于OIF标准封装的3.2T NPO模块成功点亮，标志着全光Scale-up迈入工程落地新阶段。该模块基于两颗16通道收发一体硅光芯片，搭配线性直驱Driver/TIA芯片，采用成熟的2D封装工艺，将光子集成电路（PIC）与电子集成电路（EIC）倒装集成于mSAP基板上，具备快速量产潜力。在关键性能上实现了：发送端，光眼图性能优异，典型TDECQ仅为1.9dB，全面符合IEEE 802.3bs DR4标准，可与传统带DSP的DR4光模块无缝互通，支持新旧架构混合部署；接收端，在1E-6误码率下，所有通道灵敏度优于-5dBm，确保充足链路预算；功耗，典型功耗约20W，显著低于同带宽DSP方案。
阿里云首个国产四芯片交换机NPO项目落地。阿里云已将3.2T NPO技术率先应用于新一代国产四芯片交换机。该设备单机集成4颗25.6T国产交换芯片，总交换容量达102.4T，并可通过升级至4×102.4T芯片平滑演进至409.6T平台。创新之处在于：每颗芯片以细粒度端口模式（如256×100G）运行，系统内部将物理端口的多条lane拆分并连接到不同交换芯片，从而最大化单芯片Radix利用率，提升组网规模与灵活性。对外仍以400G/800G等主流端口形态交付，兼容现有MPO光纤布线体系。为实现高密度交叉互联，该交换机采用基于NPO的系统级光互连设计：NPO模块紧邻交换芯片部署，在芯片侧完成电-光转换，大幅缩短电通道、减少信号损耗；光信号经前部集成的Shuffle光交叉模组汇聚后输出至面板；交换模组与Shuffle模组间采用快插式光连接，支持模组级热插拔与独立更换，将故障影响范围收敛至最小单元，显著提升现场运维效率与系统可用性。目前，该交换机已完成整机上电与核心功能验证，NPO端口实现稳定链路建立，项目正式进入长期可靠性测试阶段。
2、腾讯积极推动3.2T NPO标准化，以高密低耗重塑Scale Up全光生态
腾讯在下一阶段的3.2T时代积极探索基于硅光技术的进一步演进路径，发现NPO技术可实现更高速率的带宽，同时能够实现更低的时延和成本，密度亦可实现超10倍的提升。在Scale Up方向，为应对高密度、低时延互联需求，传统铜缆方案距离受限，分布式光模块方案则面临数量多、运维复杂等挑战，而单层高密全光互联提供了新的路径。单个3.2T NPO尺寸只有光模块的1/3，但能等效于8个400G模块速率，由于仅需处理一个端口，大大降低了部署与运维工作量。同时，NPO通过将OE引擎部署在靠近主芯片的地方，大大降低了主芯片到OE之间的传输损耗，它能够支持线性架构向224G扩展，具有更低的成本，更低时延的优势。面对NPO暂无标准支持、缺乏开放解耦基础的挑战，腾讯已联合阿里云等在ODCC发起3.2T NPO标准化项目，旨在推动应用场景、硬件接口、管理协议等规范制定。
腾讯ETH-X Ultra项目于2025年7月在ODCC夏季全会网络工作组启动后，与众多GPU芯片厂家、交换芯片厂家、OE光引擎厂家、模块厂家、整机系统厂家开展了深入交流，确定了项目技术规范与系统样机时间表。腾讯计划今年7月点亮ETH-X Ultra的样机，9月将发布ETH-X Ultra的成果，Q4正式推出其3.2T NPO解决方案，并逐步将其扩展到更大规模的商业部署。
3、Meta NPO架构：聚焦模块化解耦与OCP标准化
早在2022年Meta就指出，相比传统的可插拔光模块，CPO/NPO可将交换机的功耗下降10-30%。为了降低近期的工程实施风险，Meta在NPO设计中采用了带有LGA插座（socketing）的光模块，这意味着光模块不需要承受焊接工艺，并且可以在组装完成后进行更换。同时，由于交换机芯片供应商不愿为初期的CPO应用改变测试基础设施，Meta的方案依然为交换机IC保留了标准的BGA封装。在物理架构上，Meta NPO采用了高密度互连（HDI）的夹层印刷电路板（Mezzanine PCB）。该夹层卡通过专用的夹层连接器连接到交换机主板（SBB），且只有电源和控制信号会通过该夹层连接器传输。为了减少穿过夹层连接器的电流，Meta将用于高电流、低电压（例如0.7V）供电的电压调节器放置在了夹层卡的背面。在散热与系统设计方面，Meta为交换机ASIC和16个光模块采用了单一的单体散热器，并将机箱高度设定为4RU，以此满足Meta最小化风扇功耗的要求。
这种NPO夹层卡架构的系统级优势在于“模块化”，它将ASIC和光模块子系统与基础系统进行了物理分离。这种架构解耦消除了公共平台的信号完整性（SI）和供电挑战，并实现了高速PCB的成本降低。基于上述架构，Meta正式提议在OCP CPO项目中对NPO夹层卡的外形尺寸进行标准化，包括机械规格、散热规格（风冷和液冷）以及夹层卡连接器和信号定义。
4、亚马逊NPO布局
2025年12月Marvell宣布收购Celestial AI，交易于今年Q1完成，这巩固了其在AI连接领域（Scale out和Scale up）的领先地位，Marvell预计Celestial AI的光子互连芯片将与定制的XPU和扩展交换机进行共封装，从而实现业界首个大规模商用光互连扩展连接方案。Marvell是Trainium芯片的设计伙伴，2024年底，双方签署五年合作协议，Marvell为AWS数据中心提供全系列芯片设计，从AI加速器到网络芯片，覆盖互联、交换、存储等环节。相关人士认为Marvell收购Celestial AI将加速亚马逊在CPO/NPO等光互连领域的技术创新。
04
NPO与国产算力
1、系统级有效算力成为竞争重点，NPO契合国产算力演进路径
国产算力竞争正由单芯片性能追赶转向系统级能力提升。大模型训练和推理需要大量参数同步、集合通信和跨卡数据交换，芯片峰值算力只有在计算、存储、互连和软件调度充分协同时才能转化为集群吞吐。在先进制程和HBM等环节持续追赶的背景下，单纯依靠芯片规格提升难以在短期内弥补算力差距，扩大高带宽计算域、降低跨芯片数据移动开销、提升软硬件协同效率，成为国产算力释放有效性能的重要路径。华为于WAIC 2026首次线下展出Atlas 950 SuperPoD，最大支持8192颗昇腾950DT通过自研灵衢2.0协议互联，满配FP8算力8 EFLOPS、互联带宽16.3PB/s、总内存1152 TB，相较英伟达NVL144，卡规模为其56.9倍，算力为其6.7倍、内存为其15.4倍、互联带宽为其62.7倍。
国产超节点规模扩大，为NPO创造了明确的应用场景。超节点规模扩大后，计算芯片数量与通信流量同步增长，前面板可插拔模块的长电通道、端口密度限制和功耗负担逐步成为扩展瓶颈。NPO将光电转换单元部署于NPU、GPU或交换ASIC近端，在保留光引擎独立封装的同时缩短高速电通道，更适合在现有系统架构和供应链基础上渐进导入。Scale-up场景下带宽密度需求的快速攀升，是头部云厂商推动可插拔方案向NPO/CPO切换的主要驱动力，而NPO在功耗、可靠性与部署成本之间的均衡使其在当前阶段的工程可行性更为明确。
光电解耦使NPO能够较大程度复用国内既有光通信产业基础。NPO仍保留独立的PIC、EIC、激光器、FAU、板内光纤和高密度连接器，传统光模块厂商可由完整模块向光引擎及系统级光互连延伸，光器件和连接厂商亦可沿既有制造能力升级。光引擎与主ASIC分别设计、流片、封装和测试，系统厂商可独立采购计算芯片、光引擎及连接组件，有利于引入多供应商竞争，并降低对单一晶圆代工或先进封装的集中依赖。
CPO对产业协同提出更高要求，国内在多个环节能力有限。CPO将高价值ASIC与光引擎纳入同一一级封装，需要在晶圆代工、PIC/EIC设计、先进封装、光纤耦合、散热和系统测试之间实现深度协同，任一环节的良率波动均可能放大整套封装的制造成本。NPO通过保留ASIC与光引擎之间的封装边界，将复杂系统拆分为能够独立迭代和测试的功能模块，更匹配国内产业链现阶段的技术成熟度与量产节奏。
NPO标准尚未完全固化，国内产业链正处于接口定义和生态建设窗口。过去国内高速光互联较多沿用海外以太网及模块标准，而NPO的机械尺寸、电气接口、管理协议、光纤连接和测试方法仍处于产业形成期，正如华为联合20余家产业链伙伴启动的OPENNPO项目，参与方覆盖运营商、云厂商、交换设备商、光模块/光引擎企业、高速连接器厂商、SerDes供应商及科研院所，围绕机械、电气、光学、管理和测试接口推进统一规范，为光引擎多供应商交付及国产超节点规模部署建立基础。
2、华为：光互联的韬定律，Hi-ONE实现7.2T高密度光引擎
NPO是华为韬定律在光互联领域的重要落点。韬定律以时间常数τ作为器件、电路、芯片和系统协同优化的衡量维度，强调通过缩短信号传播、存储访问和数据移动时间提升系统性能与能效。在系统层，UnifiedBus通过统一寻址和原生内存语义降低超节点内部协议转换与数据访问开销；在物理层，Hi-ONE将光电转换位置迁移至主芯片近端，缩短SerDes至光引擎之间的高速电通道。两者分别从系统协议与物理连接层面降低数据移动成本，共同服务于超节点有效算力提升。
Hi-ONE定位于高密度光引擎平台，覆盖VCSEL和硅光两条产品路线。Hi-ONE（High-density Optical-interconnect Node Engine）覆盖VCSEL 3.2T（32×112G）和硅光7.2T（36×224G）两条路径：VCSEL版本依托112G高速线性电芯片和高可靠VCSEL阵列，重点解决高温环境长期工作失效率问题；硅光版本采用SiN-SOI技术平台，核心由InP多路共享光源芯片、36通道收发集成硅光芯片、多路高带宽电芯片和高密度光电封装构成，同时集成StarSensor星云智检。硅光Hi-ONE发送与接收侧分别配置36条200Gb/s电通道，对应单向7.2Tb/s带宽；硅光芯片通过WDM将36个发送通道和36个接收通道分别汇聚至18根Tx和18根Rx信号光纤，在提升单纤容量的同时显著压缩光纤数量。
内置共享多波长光源与WDM架构是Hi-ONE提升系统集成度的核心设计。Hi-ONE采用InP高功率多波长共享光源芯片，由片上耦合/分光器向不同调制通道分配连续光，并在SiN-SOI硅光芯片上完成调制、探测及合分波。单颗硅光芯片集成约2000个器件，采用高密度并行调制器/PD阵列及二维光口结构。较外置光源叠加并行单波方案，内置光源省去独立供光光纤，WDM则将两路200G信号汇聚至一根信号光纤。若按36路并行单波收发测算，传统方案需72根信号光纤并额外配置若干供光光纤；Hi-ONE将信号光纤压缩至18根Tx与18根Rx共36根，在高通道光引擎中有效降低板内布线压力。
光电芯片协同设计推动Hi-ONE由器件拼装向系统级混合集成升级。光子侧采用SiN-SOI平台，在同一PIC内集成调制器、探测器、波导及WDM器件；电芯片侧集成多路高速Driver和TIA，并引入多通道Die-to-Die互连结构以缩短Driver至调制器、PD至TIA之间的高速模拟通道。高速电芯片通过多通道集成和高密度布局，面积缩减超过60%，同时针对通道集中后产生的串扰与散热问题进行协同设计。
Hi-ONE的密度和功耗改善来自光源、光电芯片及封装结构的共同收敛。一颗7.2THi-ONE可承接约9颗800G可插拔光模块的带宽，激光器数量减少约88%、占用面积下降约90%、功耗降低约65%。上述改善并非仅来自取消模块外壳，而是共享光源减少激光器数量、WDM压缩光纤及光口、PIC与EIC近距离集成缩短高速电通道，以及高密度封装提高I/O扇出能力共同作用的结果。
StarSensor将光链路可观测性集成至光引擎，强化超大规模组网的运行可靠性。随着超节点内部光纤和连接点数量上升，端面污染、连接虚插、光纤弯折及破损均可能引发误码或业务中断，传统模块级光功率监控难以定位具体故障位置。Hi-ONE集成StarSensor星云智检，可对链路状态进行检测并识别脏污、虚接及光纤异常，将故障管理由单一模块告警延伸至板内和系统级光链路诊断。
Hi-ONE路线图由速率升级进一步走向通道规模扩张。海思现产品以36×200G实现7.2T带宽，下一阶段规划在维持36条通道基础上将单通道提升至400G对应14.4T；更长期可沿36×800G或72×400G两条路径继续扩展。前者主要依赖调制器、探测器及高速电芯片的单通道能力提升，后者进一步考验PIC面积、EIC集成度、封装I/O密度及高通道光纤耦合能力。由7.2T向14.4T及更高带宽的演进表明，华为NPO布局已不止于验证现有200G/lane产品，而是围绕超节点长期带宽需求建立可持续升级的光引擎平台。
从韬定律、Hi-ONE到OPEN NPO，华为逐步形成方法论、产品平台与产业标准的完整布局。韬定律解释近封装光互连的系统价值，Hi-ONE落实光源、PIC、EIC及封装平台，OPEN NPO则推动机械、电气、光学、管理及测试接口开放。华为对NPO的定位并非CPO成熟前的过渡方案，而是以模块化方式将国产芯片、光模块、光器件和连接产业纳入统一超节点体系。
05
产业链分析
1、NPO产业链概况
NPO近封装光学产业链包括上游核心元器件与材料、中游封装与模块制造、下游系统集成与应用三大环节。
上游价值占比约60%，技术壁垒最高，聚焦核心元器件和材料，涵盖光芯片、电芯片、光学组件、封装材料等。
中游以封装测试与模块制造为核心，先进封装技术及光引擎封装环节由台积电、日月光、长电科技等主导，光模块领域则形成中际旭创、新易盛、华工科技等企业主导的全球竞争格局。
下游为需求驱动的算力应用场景，包括云厂商（英伟达、微软、阿里、腾讯）、超算/智算中心及交换机/服务器厂商，其中NPO光模块已规模化应用于AI服务器柜内Scale-up互联，成为1.6T/3.2T算力集群标配方案。
整体价值量呈现“上游高壁垒、中游强集成、下游高需求”的格局。
NPO产业链核心环节价值量占比较大的环节包括ASIC及PIC，其次为EIC、无源器件、PCB、CW激光器等。
2、主要参与者：“三足鼎立”与生态竞合
全球NPO市场尚处发展早期，竞争格局呈现“光模块龙头转型、技术新锐突破、上游器件商卡位”的态势，中国厂商在制造和应用创新上形成特色。
（1）第一梯队：光模块/光引擎集成龙头（主导方案与量产）
中际旭创：全球光模块龙头，NPO全方案领导者。作为英伟达核心供应商，全面布局800G/1.6T/3.2T NPO产品。采取务实策略，在CPO成熟前大力推广NPO作为主流过渡方案。在谷歌1200万只NPO订单中获得60%份额。依托铜陵、泰国高端产能，自动化率>90%，良率与交付能力行业领先。
华工科技：NPO量产先锋，3.2T技术领先者。2025年已率先实现3.2T液冷NPO光引擎量产，良率达99.8%，并进入北美头部云厂商（如谷歌）供应链。其硅光技术与液冷散热方案在NPO领域处于全球领先地位，2026年NPO营收目标突破50亿元
新易盛：海外拓展强劲的挑战者。在谷歌NPO订单中获得40%份额。公司紧跟北美大客户步伐，其LPO和NPO技术方案已送样测试，有望在2026年随AI集群升级放量。
（2）第二梯队：具备特色技术的核心玩家
光迅科技：国内唯一具备光芯片自研能力的模块厂。NPO所需的光器件、光引擎均能自供，受益于国产替代和国内算力中心建设（华为、字节等），具备全产业链布局优势。
联特科技：技术特色鲜明的定制化专家。专注于高速光互连，在NPO/CPO领域拥有自研的光引擎封装技术，是少数具备从设计到封装全流程能力的企业，受益于高端定制化需求。
Intel（英特尔）、思科（通过Acacia）：硅光技术先驱与系统整合者。在硅光芯片和集成技术上有深厚积累，不仅提供光引擎，更从系统层面推动标准制定。
（3）第三梯队：关键组件与材料供应商（确定性“卖水人”）
天孚通信：光引擎核心组件绝对龙头。为NPO/CPO方案提供高精度的光引擎组件（如FAU、透镜、隔离器）。深度绑定头部模块厂，是NPO放量最确定的受益者之一。
太辰光：高密度光纤连接专家。NPO方案需要极高密度的光纤布线（如MPO/MTP连接器），公司是受益者。
兴森科技、沪电股份：先进封装与高速PCB供应商。NPO需要高层数、高密度的IC载板和高速PCB来承载光引擎和交换芯片，这两家公司技术储备深厚。
3、NPO产业落地三大核心痛点
NPO要实现大规模商用，仍有三道核心门槛待突破。
一是标准碎片化。此前各家方案接口、封装、光源架构互不统一，交换机适配成本高。目前国内OPEN NPO正推进生态统一，国际标准也已立项，但全球互通规范仍在制定中。
二是封装良率与散热难题。光引擎紧贴芯片部署，高温易引发光芯片温漂，影响信号稳定性。同时精密耦合封装量产良率偏低，导致成本居高不下。
三是高端器件供给短板。国产CW激光器、AWG芯片、连接器已实现批量供货，但超高速光调制器、高端磷化铟衬底仍高度依赖海外，短期难以完成全面替代。
06
相关公司
1、中际旭创：业绩持续超预期增长，光互连全栈布局成型
800G稳居压舱石，1.6T/硅光接棒成新主力。高速光模块是公司当前最核心的业绩驱动，800G与1.6T 构成公司高端产品放量的主线。海外重点客户需求和订单保持较快增长，800G等产品出货持续增长，1.6T自2025年三季度开始向重点客户出货，后续上量节奏进一步加快。与此同时，硅光方案在800G 和1.6T 产品中的占比持续提升，叠加高端产品比重增加、产品工艺优化和良率提升，公司在高端光模块环节的盈利弹性和客户黏性有望进一步增强。公司持续推进产能扩建、核心物料备货和供应链保障，并通过技术迭代、量产交付和重点客户联合开发维持竞争优势。整体来看，公司增长主线已从单一 800G放量，逐步变为800G持续高景气、1.6T加速接力、硅光渗透提升和交付能力强化共同驱动。
多技术路径并行布局，光模块龙头向光互连综合方案商转型。围绕AI数据中心和下一代光互连，公司正在从高速光模块龙头向光互连综合解决方案提供商转变。随着AI芯片与网络带宽需求持续提升，光连接技术正从传统机柜间互联进一步拓展到Scale-up等场景，公司已围绕3.2T及以上高速率光模块、硅光、相干、NPO、XPO、OCS等方向进行产品储备和研发投入。其中，NPO有望率先在Scale-up场景应用，XPO可覆盖Scale-up 和Scale-out 等多种场景，6.4T NPO和12.8T XPO 等新产品也在推进研发与送测。公司在可插拔光模块、NPO、CPO等多种技术路径上均有布局，不同路线之间更多体现为场景互补而非简单替代。可插拔高端光模块仍是短期需求主线，中期看，随着1.6T持续放量、3.2T及更高速率产品逐步推进，Scale-up光连接和NPO/XPO等新产品有望成为公司下一阶段产品迭代的重要方向。
2、炬光科技：26H1光通信业务延续高成长，定增加码微纳光学平台
26H1光通信继续高增，战略调整下利润阶段性承压。公司2026年上半年实现营业收入4.19亿元，同比增长6.57%；归母净利润-0.67亿元，上年同期为-0.25亿元，利润端主要受到传统业务资产减值、股份支付及财务费用等因素影响，短期仍处于调整阶段。分业务看，公司正加快资源向光通信等高成长方向倾斜，光通信已成为未来重点发展的核心业务，2026H1实现收入0.67亿元，同比增长214.89%，主要受益于可插拔光模块相关微光学产品需求持续提升，部分客户已实现规模化供应，客户覆盖与订单规模同步扩大，进入快速放量阶段。
微纳光学平台能力突出，卡位下一代光互联核心环节。公司具备晶圆级同步结构化、光刻-反应离子蚀刻、晶圆级微纳光学精密压印等较完整的微纳光学技术体系，能够通过半导体工艺实现光学器件的小型化、高精度与高密度集成。当前，公司重点推进高通道、高精度V型槽、微棱镜透镜阵列MPLA、精密模压透镜等产品研发及产业化，其中高通道V型槽主要解决FAU及高密度光纤阵列的精密定位与耦合问题，MPLA则可用于CPO等高集成度场景中的光路折转与高密度耦合。2026年上半年，公司NPO/CPO相关微光学产品及高通道V型槽新增多家客户，部分客户已完成批量验证，在手订单持续增加。同时，公司将高功率半导体激光封装材料能力向高速光通信延伸，预制金锡氮化铝衬底已向多家行业头部客户送样验证，适配硅光模块CW激光器及CPO外置光源等高散热场景。
定增加码光通信产能，完善“光学元器件 关键封装材料 高端光学装备”业务布局。公司同步发布定增预案，拟募集资金不超过10.21亿元，重点投向高端光互联核心光学元器件、高速光通信激光器高性能衬底材料及光互联核心器件高端装备三大产业化项目。其中，高端光互联核心光学元器件项目总投资4.68亿元，面向高速光模块、OCS、CPO、NPO及OIO等应用，扩充单透镜、微透镜阵列、MPLA、高通道密度V型槽等产品研发和规模化生产能力；高速光通信激光器衬底材料项目总投资3.44亿元，重点建设预制金锡氮化铝衬底产能，服务硅光CW光源及NPO/CPO外置激光器；高端装备项目则重点布局高精度光学耦合、高速光通信器件测试及微纳光学贴装检测设备。随着AI算力扩张推动光互联向1.6T、3.2T以及NPO/CPO持续升级，高精度微光学元器件、激光器封装材料及自动化封装测试设备需求有望同步提升。本次定增有望将公司现有技术和客户验证进一步转化为规模化交付能力，并推动形成“光学元器件 关键封装材料 高端光学装备“的业务布局，打通光学装备全流程研发与产业化链条。
3、新易盛：Q2全面超预期，物料缓解叠加高速产品放量驱动加速成长
Q2单季度归母净利润中值47.2亿元，再创历史新高。公司在Q2交出一份亮眼答卷，单季度归母净利润中值47.2亿元，环比增长69.8%。相关人士认为主要是两方面，一方面是此前受影响的物料在二季度有了较为明显的改善，另一方面是部分客户开始加速放量，以及更高速产品（800g/1.6t）的占比提升。预计公司下半年整体物料影响会进一步减小，同时得益于产能的持续扩张，高端产品的占比提升以及硅光占比的提升，公司将继续处在高速成长的通道中。
产能处在扩张加速状态，以满足日益增长的需求。根据公司此前的预判，26Q3-Q4订单和产能会加速扩张，1.6T光模块订单规模和产能逐季快速增长，行业整体保持超高景气度和高增长趋势，需求看到2027年甚至以后。预计公司整体产能仍然处于持续提升状态，公司目前已实现了全球产能布局，具备充分的全球化经营经验，有能力通过持续扩产和产业链上下游合作以此满足持续增长的行业需求。
前沿技术布局领先，受益scale-up打开增长空间。公司已成功推出基于硅光和薄膜铌酸锂技术的400G、800G和1.6T全系列光模块产品，并先后推出6.4T NPO模块、12.8T XPO光模块等前沿产品，在OCS、CPO等前沿技术领域也有充足的技术储备和产品布局。scale-up互联打开光通信新增量，公司已成功构建了覆盖XPO、OCS、NPO、CPO等多种互联形态的技术体系，正争取以第一梯队身份进入该市场，充分受益于scale-up带来的增长空间。
4、天孚通信：业绩超预期，CPO开始交付构建弹性空间
业绩超预期，高速光器件逐步放量。公司2026H1预计实现归母净利润11.24-13.04亿元，同比增长25%-45%；预计实现扣非归母净利润10.89-12.84亿元，同比增长25.56%-48.02%；按中值测算，2026年H1预计实现归母净利润利润约12.14亿元，2026年预计实现归母净利润Q2约7.22亿元，环比增长46.7%。公司26年Q2业绩释放，主要得益于全球人工智能行业加速发展与全球数据中心建设，带动了高速光器件产品需求的持续稳定增长。
积极布局前沿光器件，业绩有望加速释放。在高速光器件领域，公司成功完成1.6T光引擎规模量产和CPO配套光器件的研发；在无源器件方面，公司持续研发升级波分复用器件、高密度连接器及微光学组件等高精密无源产品，并积极布局硅光集成等下一代技术路线，构建长期产品核心竞争力。随着光芯片等核心物料紧缺逐步缓解，高价值CPO组件配合高毛利1.6T光引擎规模量产，公司下半年有望迎来业绩进一步释放。
重视全球产能布局，公司成长弹性可期。目前公司已形成双总部、双生产基地、多地研发中心的产业布局：在苏州和新加坡分别设立国内外总部；在苏州、深圳、日本设立研发中心；在江西和泰国建立量产基地，为客户提供多元化选择和本地化技术支持与服务。中短期来看，随着800G、1.6T需求释放，以及NPO等新架构逐步落地的背景下，公司有望持续受益于海外AI算力建设带来的光器件需求，长期来看，头部客户深度绑定，深度卡位CPO/NPO核心器件，有望持续打开弹性空间。
5、源杰科技：公司CW光芯片业务步入收获期
综合毛利率显著提升，费用管控良好。1Q26公司综合毛利率达77.81%，环比 13.82pct，同比 33.17 pct，相关人士判断主因公司数据中心业务收入占比提升，推动出货结构优化。费用管控方面成效显著，1Q26公司销售、管理、研发费用率分别为3.58%、5.23%、5.81%，分别同比下滑2.56、2.36、7.94pct，或主因公司收入规模迅速提升，推动规模效应释放。
CW产品步入收获期，持续受益AI算力链红利。随着全球AI算力侧投入持续加码，高速率光模块需求有望延续快速提升。公司作为国内光通信芯片领域龙头厂商，未来有望持续受益于AI算力链产业红利。根据公司2025年年报，公司的高速EML产品，在100G PAM4 EML产品完成客户验证的基础上，更高速率的200G PAM4 EML产品也开始推进客户验证。同时，CPO/NPO等新型封装技术通过高度集成实现了更高的带宽密度和更低的功耗，被视为1.6T及以上速率的解决方案之一。公司瞄准这一机遇，研发了300mW等更高功率的CW光源，目前正在进一步了解客户需求来完善产品的相关研发工作。针对OIO领域的CW光芯片需求，公司已开展相关预研工作，有望打造新的增长点。
07
市场空间
1、光互连落地Scale-up，NPO方案放量加速
NPO落地英伟达节点内互联方案。NPO互联产品在GB300和Rubin Ultra系列率先落地，以Rubin Ultra NVL576架构为例，该系统应用“铜光混合”架构。在单一NVL72机柜内部，GPU之间的短距离互联沿用铜缆，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。在英伟达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，增幅高达78%。
华为昇腾路线图中明确在Ascend 960超级节点中导入自研Hi-ONE光引擎，单模块带宽达8Tb/s，实现超节点内全光互联。Hi-ONE光引擎将所需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。
2、数据中心互联需求旺盛，NPO有望迎来快速增长期
随着AI模型训练规模持续扩大，GPU和TPU等专用AI加速器逐渐采用大规模集群架构，芯片之间以及服务器之间的数据交换需求快速提升，推动AI基础设施从单节点计算向超大规模AI集群演进。
Google TPU路线同样持续推动大规模AI计算集群建设。Google Cloud将TPU作为AI Hyper computer基础设施的重要组成部分，通过TPU Pod架构实现多芯片协同计算，并持续提升集群规模和互连能力。随着下一代TPU平台向更大规模训练和推理场景扩展，AI集群内部高速互连需求有望同步提升。
NPO等集成式光模块正进入加速渗透阶段。Counterpoint预测，板载光学（OBO）、近封装光学（NPO）和共封装光学（CPO）解决方案的出货量预计到2033年的复合年增长率（CAGR）将达到50%；其中NPO和CPO将在2027年迎来大幅增长，推动营收实现三位数的同比增速，出货容量占比也将突破两位数。
到2033年，集成式半导体光I/O方案有望占据行业较高份额，成为重要技术路线之一。这意味着光模块从“可插拔”向“嵌入式/共封”发展。
3、NPO与XPU配比比例高，市场进入黄金增长期
NPO与XPU配比比例高，市场进入黄金增长期。据未来半导体公众号，在英伟达GB300中，NPO与GPU配比关系为1：1。据半导体产业观察公众号，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；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。相关人士认为，随着英伟达GPU、谷歌TPU和其他云厂的ASIC的逐步放量，配套的NPO光引擎需求将正比增长，需求预期有望持续提升。
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参考研报
1.浙商证券-通信行业专题报告：光模块技术路线梳理
2.天风证券-中际旭创-300308-全球光模块龙头，AI算力驱动业绩高增
3.天风证券-通信行业周报：NPO落地英伟达Scale~up方案，光互连市场景气度维持上行
4.长江证券-通信行业2026年度中期投资策略：迈向硅基新时代
5.国联民生证券-电子行业半导体超级周期系列：重视产业驱动，Rubin是主线
6.东北证券-电子行业NPO深度报告：NPO，国产算力的新战场，AI光互联的新主线
7.太平洋证券-中际旭创-300308-业绩持续超预期增长，光互连全栈布局成型
8.东北证券-炬光科技-688167-26H1光通信业务延续高成长，定增加码微纳光学平台
9.兴业证券-天孚通信-300394-业绩超预期，CPO开始交付构建弹性空间
10.华泰证券-源杰科技-688498-公司CW光芯片业务步入收获期
11.乐晴智库精选-光通信核心赛道：NPO产业链全解析
12.看懂产业链-NPO全产业链深度梳理：390亿产业背后，被很多人忽略的本质价值
13.风声水起的日子-近封装光学（NPO）行业深度调研报告（2026版）
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