大厂光互联方案选型全图:华为、阿里、谷歌、英伟达、Meta、微软、亚马逊——谁在用 LPO、NPO、CPO、OCS、VCSEL?
本文作为笔者个人备忘的文章,不喜勿喷。本文由AI辅助生成。
一、为什么"方案选型"值得单独研究?
光互联技术(LPO/NPO/CPO/OCS/VCSEL)没有唯一的"最优解",每家大厂按自己的算力规模、机房形态、供应链掌控力和路线图节奏,选了不同的组合。把各家选型摆到一张地图上,就能看清:① 技术演进的真实节奏(谁在吹、谁在干);② 供应链订单的流向(谁给谁贡献收入);③ A 股映射的确定性排序。
二、各厂商选型全图(截至 2026 年 9 月)
2.1 英伟达:全谱系推进,“铜光混合+CPO 先锋”
| 场景 | 方案 | 进展 |
|---|---|---|
| 柜内(NVL72) | 铜缆 + LPO 辅助 | GB200 NVL72 2024 年起 LPO 量产应用,GPU 间高速互联 |
| 跨柜(NVL576) | NPO + CPO | Rubin Ultra NVL576 单 GPU 3.2T 光引擎含量 2.25→4(+78%),跨柜全光 |
| 交换机 | Spectrum-X CPO 以太网交换机 | 2026 年 3 月量产,全球首款 200G/lane CPO 以太网交换机 |
| 光源 | 外购(Lumentum/Coherent 双绑定) | 各 20 亿美元投资 + 数十亿采购承诺 + 产能优先权 |
| OCS | 全层级探索 | OFC 2026 发布《Optical Switching for AI factories》报告 |
特点:既是 CPO 最激进的推动者,也是 NPO/铜缆的现实主义者——柜内能铜就铜、跨柜必须光、交换机率先 CPO 量产。
2.2 谷歌:自研体系 + OCS 独步,NPO 订单最大
| 场景 | 方案 | 进展 |
|---|---|---|
| TPU 互连架构 | 3D Torus + Apollo OCS 全光网络 | Ironwood 机柜:柜内铜缆、跨机柜全光交换 |
| 光模块 | 800G/1.6T 大规模采购 +NPO 1200 万只订单 | TPU v7/v8 集群,2026Q3~2027Q2 交付 |
| Scale Across | 1.6T Coherent-Lite | 园区内跨站点高效互联 |
| OCS 供应链 | 自研(最早的规模用户) | 2025 年全球 OCS 市场约 4 亿美元,谷歌贡献主要份额 |
特点:OCS 唯一规模化用户 + NPO 最大采购方。技术哲学是"把交换尽量留在光域"(OCS 对协议无感、速率无关、功耗近零),用 TPU+OCS+全光网络构筑与英伟达体系不同的自研路线。
2.3 华为/海思:全栈自研,NPO+OCS 双轮
| 场景 | 方案 | 进展 |
|---|---|---|
| 超节点互连 | 自研 Hi-ONE 光引擎(NPO) | 昇腾 960 超节点导入,NPO 首次在超节点系统规模化应用,打通"标准—产品—系统"全链条 |
| 超节点规模 | 昇腾 950/960 | 全球部署突破 1000 套,950 单柜 64 卡、1024 卡高速互联(灵衢协议),3μs 超低 RTT |
| 机柜间 | OptiXtrans OCS800 全光交换机 | F5G-A 发布,高密无阻塞、低时延、协议无感 |
| 标准 | OPEN NPO 项目发起方 | 联合新华三、中兴、光迅等推进国产统一标准 |
特点:国产阵营的架构定义者。海思自研光引擎+灵衢互联协议+自研 OCS,全栈不依赖海外供应链;OPEN NPO 把国产标准统一起来,直接受益方是国产光芯片(源杰、长光华芯)、连接器(华丰科技)与 FAU(天孚)。
2.4 阿里:LPO 先行者 + NPO 主推 + SNPO 开放生态
| 场景 | 方案 | 进展 |
|---|---|---|
| 智算网络(CPN 1.0) | LPO | 2024 年起规模部署;与锐捷 16.8K 只 400G LPO 模块 4 天交付(误码率低两个量级、温度低 15℃、时延降 50ns、功耗砍半);OFC 2026 联合发布 102.4T 交换机 800G LPO 适配 |
| 超节点 | 灵骏真武 M890 | 公共云实例上线(乌兰察布),首个跑通 2 万亿参数模型的超节点算力形态 |
| NPO | 全球首个 OIF 标准 3.2T NPO 系统点亮(2025 年底) | 2026 年底小批量、2027 年规模部署,NPO 为 UPN512 超节点关键使能技术 |
| 开放标准 | SNPO/NPX 开放生态(ODCC、阿里云、百度、腾讯等八家发起) | 3.2T/6.4T/12.8T 铜光共 Socket 统一规范;磐久 AL64 采用 SNPO 光互连,支持单模硅光与多模 VCSEL 双路线 |
特点:国产互联网大厂中技术路线最激进、生态最开放——LPO 已现网量产、NPO 全球首个标准系统点亮、还把互连规范开放给全产业(与华为"自研闭环"形成鲜明对比)。
2.5 腾讯、百度:跟进 NPO 开放联盟
- 腾讯云:计划 2026Q4 部署 NPO 超级节点;参与 SNPO/NPX 八家发起单位;
- 百度:参与 SNPO/NPX 开放规范;昆仑芯展出 32/64 卡超节点及 256 卡集群,已量产交付。
2.6 Meta:LPO + 硅光验证 CPO + Scale Across 定义者
| 场景 | 方案 | 进展 |
|---|---|---|
| AI 集群短距 | LPO | 2024H1 导入 RSC 集群,结合硅光优化能效 |
| CPO 验证 | 基于博通 Bailly 51.2T CPO 交换机实验室验证 | 8 个 6.4T 硅光引擎,高可靠性验证完成 |
| 跨站点 | Scale Across 网络(IMDD、灰光、800ZR+) | 千兆瓦级集群驱动骨干网重构,OFC 2026 定义者 |
| 倾向 | NPO 优先 + OCI-MSA 开放生态 | 与微软一致 |
2.7 微软、亚马逊:务实多路线
- 微软:LPO(已部署)→ NPO 优先(结合 OCI-MSA 开放互连)→ CPO 规划 2026-2028 规模化;OFC 2026 提出分布式训练四挑战(可靠性/能效/延迟/带宽缺口),方案组合:媒介转换器+空芯光纤+光交换+CPO;
- 亚马逊:多供应商策略,与意法半导体合作布局 NPO;LPO 经 AWS 认证(铭普光磁等第三方 800G LPO 通过认证切入)。
2.8 国产其余阵营
- 中兴通讯:Matrix 超节点 + Clink/Olink 互连协议 + "光跃"光互连光交换 GPU 超节点(与壁仞/曦智联合,数千卡规模部署);
- 中科曙光:曙光 8000(登峰),中国首个全国产十万卡 AI 超集群;
- 锐捷网络:25.6T 硅光 NPO 交换机(1RU 64×400G)+ 400G/800G LPO 量产 + 1.6T LPO 原型——LPO/NPO 设备侧最完整的国产供应商之一;
- 立讯精密:3.2T NPO 光引擎布局 + SNPO 发起方。
三、市场情况与量化分析
3.1 路线渗透节奏(共识版时间表)
| 技术 | 2026 | 2027 | 2028+ |
|---|---|---|---|
| LPO | 阿里/英伟达/Meta 现网规模,400G→800G | 800G 十万卡集群普及 | 与 LRO 共存中低速率 |
| NPO | 放量元年(谷歌 1200 万只、腾讯 Q4 部署、阿里 3.2T 点亮) | 规模化部署(阿里 2027)、3.2T 主流 | 6.4T/12.8T 演进 |
| CPO | Spectrum-X 量产元年、Coherent 2027FQ2 贡献营收 | Rubin Ultra Scale-up 首发、ELS 交付 | 102.4T 起普及、204.8T 主流 |
| OCS | 出货上修至 6000 台(年初预期 4000-4500) | 翻倍以上增长 | 2030 渗透率 20%,市场规模 25 亿美元+(Cignal AI:2025 年 4 亿→2029 年 25 亿+,CAGR 58%) |
| VCSEL | SR 短距主力+CPO 候选光源 | Scale-up 候选转正评估 | 视 200G+ 物理极限突破情况 |
3.2 量价量化
- 800G/1.6T 光模块 2026 年需求预计 1 亿只;800G+ 出货占比 19.5%→60%+;
- 谷歌 TPU 2026 年近 400 万颗 → 800G+ 光模块 600 万+ 只;NPO 1200 万只订单(卖方口径);
- 英伟达 1.6T 光模块采购计划从 700 万只上修至 2000 万只(单价 1200~2000 美元);
- OCS:Coherent 称关键零部件产能瓶颈"戏剧性"缓解、市场机会翻倍至 40 亿美元+;Lumentum OCS 单季收入将破 1 亿美元;
- 中国电信光电协同组网实验:GPU 点到点时延降 14%、DCN 功耗降 19%、可靠性提升 17%——光电混合的价值被运营商侧实验数据确认。
3.3 从慧博/券商口径看主线与优劣
- 华泰证券(慧博收录):"2026 年一主两副"主线——AI 算力链推荐:中际旭创、新易盛、华工科技、亨通光电、长飞光纤、华丰科技、锐捷网络、星网锐捷;
- 光互联框架研报:CPO 下半年全面量产、NPO 可能比 CPO 更早放量、2.4T 门槛高盈利空间大、OCS 需求快速释放;AWS/微软 CSP 客户直接释放采购;
- OFC 2026 Optica Forum 共识:未来 1-2 年 XPO+LPO+有源铜缆主流 → 3-5 年 CPO 规模上量 → 长期全集成光互联;2026-2028 是定型关键三年。
方案优劣速查:
- LPO:省电省钱最直接(功耗砍半、BOM 降 15~20%),但 <500m 距离限制+跨厂商互通待验证——适合 10 万卡以内单站点集群;
- NPO:功耗/密度/可维护均衡,供应链复用度高——适合超节点 Scale-up 柜间与 3.2T 世代;
- CPO:性能天花板但工艺未熟——适合交换机侧与 102.4T+ 世代;
- OCS:对协议/速率无感、功耗近零——适合 Spine 层与跨站点重构拓扑;
- VCSEL:成本与能效之王但 ≤100m——适合柜内 SR 与 CPO"宽而慢"备选。
四、影响哪些公司?预期是否反映到股价上?
4.1 按方案维度映射 A 股标的
| 方案 | 直接受益 | 状态 |
|---|---|---|
| LPO | 新易盛(英伟达 GB200/阿里/Meta 供货)、中际旭创、剑桥科技、锐捷网络(设备)、铭普光磁(800G LPO 认证+月产能 15~25 万只爬坡) | 已兑现:LPO 模块毛利率高于传统 DSP 模块,Q2 业绩已反映 |
| NPO | 天孚通信(光引擎代工)、中际旭创/新易盛(2027 首批交付预期)、太辰光/华丰科技(高密连接)、源杰科技/仕佳光子(CW 光源)、紫光股份/中兴/锐捷(整机) | 部分定价:谷歌订单交付 2026Q3 起,弹性标的透支 2027 渗透率 |
| CPO | 天孚通信(CPO 配套价值量高)、太辰光、罗博特科(耦合设备)、源杰(高功率 CW)、腾景科技 | 叙事先行:Spectrum-X 量产+ELS 2027 交付是验证点 |
| OCS | 光迅科技(自研 MEMS 整机)、中际旭创/新易盛(自研整机)、腾景科技/天孚/光库(光环行器等零件)、赛微电子(MEMS 代工) | 预期差较大:国内整机已达国际同代水平,但谷歌供应链新玩家难切入 |
| VCSEL | 长光华芯、纵慧芯光(一级)、炬光科技(微光学) | 概念扩散早期,兑现待超节点招标 |
4.2 Price-in 程度分档
- 已充分定价:LPO(阿里现网+GB200 量产已两年)、1.6T 可插拔(业绩直接兑现,旭创 Q2 净利 79 亿);
- 定价中段:NPO(订单可验证、2026Q4~2027Q2 交付期)、CPO(Spectrum-X 量产已落地,但规模收入在 2027);
- 预期差最大:OCS(2026 出货上修 50% 但 A 股整机标的关注度低)、国产超节点链(华为 1000 套部署+OPEN NPO 生态的国产光芯片/连接器弹性)、交换机整机厂话语权重估(紫光/中兴/锐捷);
- 需证伪风险:谷歌 NPO 订单未经上市公司公告验证;CPO 放量节奏若超预期会压缩 NPO 窗口期叙事;VCSEL 转正依赖 Rubin Ultra 最终选型。
五、为什么会有这些变化?如何想到的?核心解决什么问题?
Step 1:从功耗与密度矛盾出发。万卡→十万卡→百万卡集群,光模块功耗占网络总功耗 50%+;机柜功率密度逼近供电上限——每家大厂都必须"砍电",但机房形态不同导致砍法不同。
Step 2:从算力架构出发。Scale-up(柜内/超节点)要求超低时延高带宽 → 铜缆/NPO/LPO;Scale-out(集群间)要求长距高可靠 → 可插拔/DSP/CPO;跨站点(Scale Across)→ 相干灰光/800ZR+/OCS。距离决定方案,这是选型第一性原理。
Step 3:从供应链掌控力出发。谷歌(TPU 自研)敢于全光重构(OCS);英伟达(GPU 生态主人)直接资本绑定光源厂(40 亿美元);华为(被
制裁逼出的全栈能力)自研 Hi-ONE+灵衢+OCS800;阿里(开放哲学)搞 SNPO 把规范还给产业——每家的选型都是其供应链地位与组织能力的投影。
Step 4:从演进节奏出发。OFC 2026 共识"1-2 年 XPO+LPO+铜 → 3-5 年 CPO"背后是产业成熟度的阶梯:LPO 改动最小、NPO 次之、CPO 需生态重构。过渡方案不是妥协,是用最小代价吃掉窗口期收益的工程智慧。
Step 5:核心解决什么问题?一句话:大厂光互联选型的本质,是在"功耗墙、距离墙、供应链墙"三重约束下,为不同尺度的互连(柜内/柜间/集群间/跨站点)找到当下可落地的最优组合;而开放(SNPO/OPEN NPO/OCI-MSA)与自研(谷歌/华为)两条生态路线的分野,决定了未来五年光互联产业链利润的分配格局。
下一步趋势判断:
- 2026Q4~2027:NPO 集中交付验证期(谷歌订单+腾讯部署+阿里 3.2T),LPO 向 800G/十万卡演进,CPO ELS 首批交付;
- 2027:Rubin Ultra 上市检验"铜光混合"上限;国产 SNPO/OPEN NPO 生态第一轮规模化招标;
- 2028~2030:CPO 在 102.4T+ 世代普及,OCS 渗透率 20%,全集成光互联(OIO)进入预研——"距离决定方案"的地图会被逐格填满,但每一格的入场券已经开始发放。
参考资料(均为公开资料,AI 整理):
- 中兴通讯技术杂志:《数据中心光模块的演进》——LPO/NPO/CPO 各厂商部署实证(2026-03)
- 21ic电子网:《可插拔→NPO→CPO:功耗与带宽量化对比》
- 同花顺财经(DoNews):《光模块行业2026年上半年高增长延续》——腾讯NPO Q4/阿里3.2T NPO/新易盛2027交付
- 新浪财经/锐捷网络:《16.8K,4天!400G LPO在阿里云CPN 1.0现网跑出加速度》(2026-05)
- 新浪财经研报:《阿里发布SNPO光互连超节点 开放生态推动产业协同发展》
- 中财网:《华为昇腾960超节点发布 NPO光互联产业化提速》(2026-09-22)
- 网易/京报网:《华为发布全球首个采用近封装光学技术的超节点》
- 华为企业业务:《面向AI的F5G-A系列方案及OptiXtrans OCS800》
- ZAKER:《OCS成CIOE焦点,四技术路线竞逐AI算力全光互联》(Cignal AI 数据)
- 腾讯云开发者社区:OFC 2026 Optica Executive Forum 纪要、《Scale Across重构AI数据中心网络》
- 证券时报网:《CPO量产并未延期 卡点在上移》——各大厂 NPO/CPO 倾向(TrendForce)
- 慧博投研资讯:华泰证券通信行业周报(WAIC 超节点专题,2026-07-19)
- 发现报告:《光互联框架20260914》
- 腾讯新闻:《订单排到2027年!从MPO走向MMC》
- 知乎(TrendForce):谷歌Ironwood机柜与800G+模块占比预测
- 东方财富财富号:铭普光磁 800G LPO 认证与产能爬坡