全球AI算力基础设施持续加码，数据中心端口速率不断升级，带动网络设备全面迭代。

当前AI数据中心交换机迎来需求放量、速率升级、国产替代三重发展机遇，智算中心持续扩容，国产交换机整机、交换芯片、组网方案的市场渗透率稳步提升。

CPO交换机可以有效解决1.6T及以上超高速光通信的带宽、功耗瓶颈，大幅提升数据中心网络性能，有望未来数年光通信领域核心高增长赛道。

本文重点梳理光通信核心赛道CPO交换机产业链、竞争格局和产业趋势。

01  

交换机行业概览

交换机是算力产业链上游核心互联设备，依靠电、光信号转发技术，实现算力集群内设备的数据交互，保障算力设施高效协同。

交换机分类

按技术协议架构分类：以太网交换机为行业绝对主流，全球市场占比超90%，设备研发遵循IEEE802.3以太网通用标准，端口转发速率覆盖10Mbps至1.6Tbps全梯度区间。传输介质分为两类：电口采用铜缆搭配RJ45接口，多用于短距离低速组网；光口搭载SFP/QSFP系列光封装接口，适配高速传输场景，整体广泛应用于局域网、数据中心等通用组网场景。

按下游应用场景分类：分为企业级交换机、数据中心交换机、工业交换机、电信级交换机四大类。

数据中心交换机：算力网络核心设备，主要承载服务器互访、服务器与存储对接、GPU集群互联业务，是承载数据中心东西向流量的核心载体。

企业级交换机：适配政企园区、办公组网。产品以24口、48口千兆、万兆机型为主，侧重运维简易性，对超高带宽需求较低。

交换机迭代与技术演进

2016年至今，全球数据中心交换机整机交换容量实现跨越式升级，主流规格从6.4T演进至当前最高102.4T。

行业迭代主要受三大因素驱动：

一是高速端口规模化普及，400G、800G端口逐步替代传统低速端口，1.6T端口进入研发试点；

二是组网架构升级，传统多层级架构向叶脊（Spine-Leaf）扁平化架构转型，缩短转发路径、降低传输时延；

三是光电技术创新，CPO共封装光学等新技术落地，突破传统可插拔光模块的性能上限。

02

CPO交换机行业概览

CPO交换机是面向AI算力集群与超大型数据中心的新一代高速交换设备。

CPO交换机核心原理与优势：CPO技术将硅光光引擎与交换机ASIC交换芯片进行一体化共封装，把光电互连距离从厘米级缩短至毫米级，减少信号损耗与传输时延。对比传统可插拔光模块方案，CPO能效提升5倍，设备连续运行稳定性、部署效率显著优化，可有效适配百万级GPU集群的组网需求。

落地节奏：2026年为CPO规模化导入元年，英伟达Spectrum-XCPO交换机已于6月全面量产，博通102.4T高端CPO交换芯片同步量产；2027年行业将迎来规模商用拐点。短期市场形成短距组网用CPO、长距传输用传统可插拔光模块的共存格局。全光交换机目前仍处于试点阶段，距离大规模商用尚有较长周期。

03

CPO交换机产业链

CPO交换机产业链以上游核心光电器件与材料为根基，中游光引擎与先进封装为核心，下游整机设备与数据中心应用为出口，价值集中在高壁垒环节。

上游：以基材、光/电芯片、无源器件为主。包含SOI硅片、特种玻璃等基础材料；CW激光器、硅光PIC、高速Driver/TIA等核心芯片；FAU光纤阵列、MPO连接器、光纤混洗器等无源器件。目前海外企业垄断高端芯片市场，国内厂商在无源器件、部分激光光源环节实现技术突破与批量供货。

中游：产业核心环节，包括PIC EIC集成光引擎制造、3D异质集成先进封测。以台积电COUPE平台为代表的先进封装技术，是CPO实现大规模量产的核心保障。

下游：以交换ASIC芯片厂商、整机设备厂商为主体。博通、英伟达、Marvell提供高端交换ASIC；思科、英伟达、国内头部厂商推出CPO整机产品，最终应用于AI算力集群与大型云数据中心。

04

CPO交换机核心环节

CPO交换机产业链由交换ASIC芯片、硅光光子芯片、高速电芯片、光引擎、外置激光光源、光纤阵列、保偏光器件、高密度连接器等核心环节构成。

交换ASIC芯片

作为CPO交换机的运算转发核心，决定整机带宽、转发性能与时延，也是主要成本构成之一。

海外厂商垄断高端市场：博通Tomahawk6（102.4Tbps，4nm）、英伟达Quantum-X800、MarvellTeralynx10（51.2Tbps）均已批量出货，主打AI高速组网场景。

国内厂商盛科通信商用以太网芯片国内市占第一、全球第四，可量产6.4T及以下产品，800G规格芯片实现小批量商用；紫光展锐处于预研阶段。

行业整体呈现约两到三年带宽迭代翻倍的规律，未来交换芯片将与光引擎开展协同设计，软硬件深度绑定成为主流方向。

硅光PIC光子芯片

电光、光电信号转换的核心

基于硅基工艺集成调制器、探测器、光波导等器件，分为微环调制器（集成度高、热敏感）、马赫-曾德尔调制器（技术成熟、稳定性强）两大路线。

台积电凭借COUPE三维异质集成平台领跑行业，相关产品良率已突破95%并计划在2026年下半年正式量产。中国大陆厂商天孚通信、博创科技、光迅科技、中际旭创等企业可实现800G规格硅光芯片小批量供货。

从行业趋势来看，硅光芯片正从分立器件向单片集成方向演进，单通道速率持续向200G、400G升级，良率提升与热优化是量产落地的核心攻关点。

CPO交换机方案有A/B/C型三个发展阶段：

高速EIC电芯片

包含驱动芯片Driver与放大芯片TIA，是硅光芯片与交换芯片之间的高速接口，主流速率200G–400G/通道。

海外博通、Marvell、Macom的200GPAM4电芯片已全面商用；国内光迅科技、天孚通信仅实现100G产品小批量出货，200G及以上高端产品存在明显技术差距。未来将与硅光芯片采用2.5D/3D共封装，聚焦低功耗、高线性度研发。

OE光引擎

OE光引擎由硅光PIC、高速EIC、光纤阵列集成而来。

部署于交换芯片周边，是CPO标志性组件，单产品带宽1.6T–6.4T。

海外英伟达1.6T光引擎、博通6.4T光引擎已完成调试并配套整机量产；Marvell同规格产品预计2027年量产。国内天孚通信800G光引擎实现小批量交付，博创科技、光迅科技产品处于样品测试阶段。行业持续向1.6T迭代，提升良率、控制成本、模块化设计为主要方向。

ELS外置连续波激光光源模块

为光引擎提供稳定光源，外置架构可降低共封装区域热耦合，保障设备稳定运行。

海外Lumentum、Coherent等企业深耕大功率激光光源，为头部供应商；国内华工正源8路出光ELSFP模块通过英特尔认证，可支撑800GbpsCPU直连；源杰科技通过分光结构优化降低激光器用量。产品未来向大功率、高波长稳定性、多波长合束方向发展。

FAU光纤阵列

实现光纤与硅光芯片高精度耦合，分为单模、保偏两大类型，高端CPO设备对高密度、高精度要求严苛。国内天孚通信在该领域具备全球领先实力，可量产800G、1.6T全系列光纤阵列，太辰光、博创科技也形成配套供货能力。行业将持续追求更高芯数、更低插入损耗的产品形态，适配保偏需求的光纤阵列市场占比也会不断提升。

保偏光纤（PMF）及偏振器件

硅光调制器对偏振状态高度敏感，保偏光纤及配套器件成为高端CPO标配。

海外康宁、藤仓、住友产品技术成熟；国内长飞光纤、亨通光电、中天科技实现800G/1.6T保偏光纤量产，中际旭创、天孚通信推出配套保偏无源器件。

英伟达相关偏振控制方案目前仅处于2026年实验室验证阶段。产品主打低损耗、高消光比、长使用寿命，成本逐步下行。

MPO/MTP高密度连接器及适配器：依靠多芯并行结构支撑40G–800G高速传输，是设备高密度布线的关键。海外USConec、Senko、莫仕占据高端市场；国内太辰光保偏MPO实现小批量出货，致尚科技子公司福可喜玛为全球第三大MT插芯供应商。产品正向96芯、192芯高芯数演进，小型化、保偏化为主流趋势。

柔性光背板：以PI薄膜为基材，替代传统刚性PCB完成设备光电布线，具备可弯曲、高集成、易维护的特点，同时适配高速传统交换机与CPO交换机。菲菱科思联合新华三完成800GCPO柔性光背板全流程研发，共进股份承接整机代工并参与电磁兼容设计。长期将从纯电背板向光电混合背板、全光背板演进，适配3.2T及以上超高速传输。

先进封装：通过2.5D/3D堆叠工艺，集成ASIC、光引擎、ELS接口，缩短互连距离、降低整机功耗。台积电COUPE平台2026年下半年量产，实现4nm芯片与硅光3D堆叠；日月光、Amkor同步跟进。国内长电科技、通富微电、华天科技可提供2.5D封装样品，深南电路、兴森科技布局CPO高速基板，CPO专用基板仍在预研。行业工艺持续从2D向2.5D、3D升级，封装良率、基板材料迭代为长期重点。

05  

CPO交换机竞争格局

传统交换机整体格局

全球传统交换机市场集中度较高，思科、Arista、华为、HPE、新华三为前五厂商，合计占据主要市场份额；国内市场由华为、新华三（紫光股份）、锐捷网络、中兴通讯、思科主导，本土厂商合计占比接近九成，行业格局高度集中。

海外思科为企业园区 数据中心双强，全产品线覆盖且生态最完善（25 认证应用）。国内新华三H3CAI企业网依靠，智算交换机领先。锐捷网络2025年展示了51.2T CPO交换机商用互联方案；针对AI数据中心算力集群，推出新一代高性能128口800G交换机RG-S9910-128OC2VS。中兴通讯运营商市场稳固，自研交换芯片。

代工市场分为OEM、ODM两大模式：OEM模式以纯生产为主，如工业富联承接英伟达CPO/NVLink交换机独家代工；ODM模式代工厂深度参与设计研发，合作绑定度更高，典型案例为菲菱科思长期为新华三定制高速交换机。

目前全球交换机代工行业CR5不足40%，头部企业为共进股份、菲菱科思、环旭电子。行业呈现整合趋势，头部品牌扩产带动代工厂订单增长；JDM联合研发模式逐步普及，推动代工厂向高附加值环节升级。

CPO交换机市场竞争格局

全球CPO市场形成海外企业掌控芯片与标准、中国企业主导制造与光引擎的两极格局，市场高度集中。

英伟达：CPO核心推动者，采用“GPU CPO”生态绑定策略，2026年出货量预计1–2万台，全球市占约40%，客户覆盖微软、Meta、CoreWeave等海外云厂商。

博通：以太网CPO龙头，依托Tomahawk6高端芯片搭配自研6.4T光引擎，聚焦叶脊网络架构，2026年Q3起批量出货，全球市占约35%，是OCI联盟核心成员。

Marvell：行业第三极，51.2T交换芯片搭配自研3D硅光引擎，产品预计2027年量产，已获得英伟达投资。

思科、Arista：传统数据中心巨头，目前以CPO样机测试为主，2027年后有望实现规模出货，当前合计市场份额不足5%。

当前AI驱动800G/1.6T升级，CPO和硅光加速落地，CPO交换机国产替代全面加速。

整体来看，当前海外大模型产业已全面进入CPO交换时代，全光交换机仍处于试点阶段，距离大规模商用尚远。CPO技术持续向高带宽、低功耗、小型化方向迭代，3.2T端口技术研发与全产业链供应链自主化，将成为未来核心竞争焦点。

根据IDC2026年第一季度全球以太网交换机报告：行业整体收入达154亿美元，同比增长39.8%；其中数据中心交换机收入100亿美元，同比增长61%。细分产品中，800G交换机占数据中心市场收入比重35.8%，200G/400G产品合计占比34.1%。

海内外云厂商持续加大资本开支，交换机作为数据中心核心互联设备，依托AI算力建设浪潮，将维持长期高景气度。