目 录
- 第一章：共封装光学（CPO）——数据中心互连战争
- 1.1 铜与光技术并行演进
- 1.2 为什么需要CPO？
- 1.3 NVIDIA与Broadcom的CPO竞赛
- 1.4 TSMC的COUPE制造工艺详解
- 1.5 CPO大规模采用的障碍
- 1.6 FAU（光纤阵列单元）的挑战
- 1.7 激光器与InP衬底短缺
- 1.8 调制器技术瓶颈
- 1.9 CPO出货时间表：2026下半年至2028上半年
- 1.10 过渡方案：LPO与NPO
- 1.11 铜互连的未来：CPC技术
- 第二章：CPO价值链全景图
- 2.1 CPO成本分析：比可插拔方案贵10%
- 2.2 代工厂格局：TSMC、GlobalFoundries、Tower
- 2.3 激光器、FAU和测试设备的新机遇
- 2.4 关键组件供应商详解
- 2.5 测试设备供应商
- 2.6 CPO创业公司版图
- 2.7 Google OCS：另一条路径
- 第三章：AI PCB基础——技术与供应链
- 3.1 PCB市场总览
- 3.2 多层PCB（MLPCB）
- 3.3 高密度互连（HDI）
- 3.4 PCB/HDI原材料供应链
- 3.5 IC基板市场
- 3.6 ABF基板技术路线
- 3.7 玻璃芯基板（GCS）
- 3.8 ABF原材料：T型玻璃与ABF薄膜
- 第四章：AI PCB——玩家、定位与盈利能力
- 4.1 行业格局概览
- 4.2 AI推动强劲营收增长
- 4.3 资本支出强度分析
- 4.4 AI产品的高利润率
- 4.5 欣兴电子（Unimicron）投资亮点
- 4.6 揖斐电（Ibiden）投资亮点
- 4.7 味之素（Ajinomoto）投资亮点
- 第五章：投资展望
- 5.1 投资评级汇总
- 5.2 关键投资主题
- 5.3 风险因素
- 5.4 深度投资分析：各公司详细解读
第一章：共封装光学（CPO）——数据中心互连战争
1.1 铜与光技术并行演进：AI数据中心互连现状
AI数据中心的演进紧密遵循着规模扩展定律：通过增加算力、训练数据和模型参数来提升性能。AI基础设施通过两种模式快速扩张——纵向扩展（Scale-up）和横向扩展（Scale-out）。纵向扩展是指在单一系统内增加资源，如在单个机架或节点中安装更多AI加速器以提升性能；横向扩展则通过连接更多机架形成更大集群来扩展容量。
这种算力的指数级增长推动了对互连带宽前所未有的需求。纵向扩展架构比横向扩展系统需要更高的带宽，因为大语言模型（LLM）训练依赖于张量并行和专家并行等并行计算方法，这些方法在紧密耦合的纵向扩展集群内涉及密集的数据交换。
目前，铜互连和光互连是AI数据中心的两大主要连接方式。铜互连主要用于纵向扩展场景中的机架内连接；光链路则提供高带宽（≥224Gbps）、长距离（≥10米）、低衰减和太比特级可扩展性，因此成为横向扩展架构中机架间链路的主流方案。
在NVIDIA的GB300中，Superchip（GPU+CPU）与交换芯片之间的通信依赖铜链路，而计算托盘上的ConnectX网络接口卡（NIC）连接到800Gb/s光收发器。这些收发器将电信号转换为光信号，并通过Quantum-X InfiniBand或Spectrum-X以太网架构实现横向扩展连接。
2000年至2025年，交换容量以每年40%的速度增长，AI加速器的快速演进和 数据传输需求的激增使这一趋势没有任何减速迹象。SerDes驱动短距离电气走线或铜缆进入光模块，然后将电信号转换为光信号进行远距离传输。SerDes每通道I/O带宽增长速度远慢于整体交换吞吐量增长，迫使厂商在每个交换机中增加更多通道。因此，光链路和模块的增长速度甚至快于交换机出货量。
到2025年，800G模块年出货量达到1000万个，创下新纪录——而100G模块达到这一里程碑花了整整十年。随着1.6T收发器现已量产，Coherent和LightCounting预计仅需四年就能达到1000万片的销量。
光收发器市场正在经历快速增长。LightCounting估计2025年光收发器及相关产品的销售额超过230亿美元，同比增长50%。以太网光收发器约占其中的74%，达到170亿美元，同比增长60%。
AI数据中心网络架构正在经历深刻变革。传统的三层叶脊（Leaf-Spine）架构正逐步向超平面（Hyper-plane）架构演进，这对互连技术提出了更高要求。在超平面架构中，任何计算节点都可以在单一跳跃内与其他任何节点通信，这就要求网络具有极高的二分带宽（Bisection Bandwidth）。CPO技术正是为满足这一需求而生，它通过将光引擎与交换芯片共封装，大幅缩短了电信号的传输距离，从而降低了功耗和信号衰减。
从更宏观的视角来看，全球数据中心资本支出在2025年突破2500亿美元，其中网络设备的占比从2019年的约8%上升至2025年的约15%。这一趋势表明，互连技术正在成为AI数据中心最具价值的投资方向之一。Bernstein预计，到2030年，AI数据中心的互连市场规模将超过400亿美元，年复合增长率达到28%。
1.2 为什么需要CPO？
对于可插拔光收发器，安装在交换机或计算托盘前面板上的收发器笼通常距离XPU或交换芯片15-30厘米。因此需要数字信号处理器（DSP）来恢复和处理信号。然而，这种性能是以更高的功耗为代价的。NVIDIA估计一个1.6Tbps模块可能消耗约30瓦，其中DSP占了一半以上。
传统可插拔方案依赖劳动密集型组装和昂贵的组件，如DSP、重定时器和电吸收调制激光器（EML），这些都推高了物料清单（BOM）成本并制约了可扩展性。此外，光模块通常具有约100FIT（时间故障率）的硬故障率，相当于每10,000个光模块每年约9次故障。灰尘污染或连接器和接口敏感性导致的软故障将进一步造成正常运行时间和可靠性问题。
为了提升功耗和热效率，行业正转向CPO解决方案。在这种新型封装技术下，光引擎与芯片集成在同一基板上，从而增强了信号完整性，消除了DSP，使数据传输可以通过更低功耗的SerDes实现。
图3：传统交换机配可插拔光收发器
图4：CPO交换机架构——光引擎集成在交换芯片周围
NVIDIA声称其基于CPO的交换机在功耗效率方面比传统光收发器高出3.5倍，信号完整性提高63倍，大规模网络弹性提升10倍，部署速度快1.3倍。Broadcom报告称其CPO交换机的每比特光学成本降低40%，这得益于组件数量减少和用连续波（CW）激光器替代昂贵的EML激光器，以及更简化的半导体设计和制造流程。
Meta对Broadcom Bailly CPO交换机的测试结果表明，在一个51.2T交换机系统中可节省超过500瓦的功耗。
除了功耗优势，CPO还在密度方面带来了显著改善。传统可插拔光模块受限于前面板物理空间和散热限制，每个交换机端口密度存在上限。CPO通过将光引擎集成在交换机封装内部，可以在相同空间内实现3-5倍的端口密度提升。这对于构建超大规模AI集群至关重要，因为在数千个GPU组成的训练集群中，网络端口数量往往成为系统扩展的瓶颈。
CPO还带来了可靠性方面的潜在优势。虽然将光引擎集成在交换机内部似乎增加了维修难度，但从统计角度看，CPO消除了可插拔模块中容易故障的连接器和可插拔机械结构。根据Broadcom的可靠性工程分析，CPO系统的年度链路故障率（ALFR）可以比可插拔方案低5-10倍，主要因为消除了连接器接触不良、模块松动等常见故障模式。
1.3 NVIDIA与Broadcom的CPO竞赛
NVIDIA和Broadcom是CPO行业的先锋。在2025年GTC大会上，NVIDIA展示了三款不同的CPO交换机，包括Quantum X800-Q3450、Spectrum 6810和Spectrum 6800。Broadcom则在2022年推出了第一代CPO交换机Humboldt，2024年推出第二代产品Bailey，并预计下一代产品Davisson将于2027年达到商用就绪状态。
Broadcom已将早期CPO系统以小批量发运给腾讯，而其最新产品已在Meta进行测试。值得注意的是，Broadcom的Humboldt和Bailey（2022-24年推出）基于硅品精密工业（SPIL）的扇出型晶圆级封装（FOWLP），而公司未来几代产品可能会迁移到TSMC的CPO平台。
两家公司的关键差异在于：
| 指标 | Quantum X800-Q3450 | Spectrum 6810 | Spectrum 6800 | TH4-Humboldt | TH5-Bailly | TH6-Davisson |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 厂商 | NVIDIA | Broadcom | ||||
| 试产时间 | 2025下半年 | 2026下半年 | 2026下半年 | 2022 | 2024 | 2026 |
| 网络标准 | InfiniBand | 以太网 | 以太网 | 以太网 | 以太网 | 以太网 |
| 交换ASIC | Quantum-3 | Spectrum-6 | Spectrum-6 | Tomahawk 4 | Tomahawk 5 | Tomahawk 6 |
| 单封装吞吐量 | 28.8Tbps | 102.4Tbps | 102.4Tbps | 25.6Tbps | 51.2Tbps | 102.4Tbps |
| 交换芯片数 | 4 | 1 | 4 | 1 | 1 | 1 |
| 总带宽 | 115.2Tbps | 102.4Tbps | 409.6Tbps | 25.6Tbps | 51.2Tbps | 102.4Tbps |
| SerDes速率(Gbps) | 200G | 200G | 200G | 100G | 100G | 200G |
| 光连接 | DR | DR | DR | DR | FR | DR4 |
图5：Broadcom路线图显示铜在功耗方面仍优于传统CPO，而CPO在2028-29年可能表现出更好的能效
图6：NVIDIA Quantum-X800 InfiniBand CPO交换机
图7：NVIDIA Quantum-X800 InfiniBand CPO交换机包含6个光子组件，每个组件内含3个光引擎
从更深层的技术路线来看，NVIDIA和Broadcom在CPO实现路径上选择了不同的技术方向：
- NVIDIA的CPO交换机采用可拆卸光引擎设计，因此技术上更接近近封装光学（NPO）而非真正的CPO。这种方法通过允许更简单的维修来提高可维护性。Broadcom的Bailey则将光引擎直接集成在基板上，不可拆卸。
- Broadcom的Humboldt和Bailey基于SPIL的扇出型晶圆级封装（FOWLP），而未来几代产品将迁移至TSMC的CPO平台。
- 从演进时间线来看，Broadcom比NVIDIA早2-3年进入CPO领域，但NVIDIA后来居上，凭借更先进的技术架构和更广泛的生态合作快速追赶。
- NVIDIA选择200G SerDes作为其CPO平台的基础，而Broadcom在TH6 Davisson中也升级到200G SerDes，双方在技术规格上正在趋同。
从供应链战略来看，NVIDIA采取了高度垂直整合的策略，不仅设计交换芯片和光引擎，还通过战略投资锁定了关键供应链产能。2026年3月，NVIDIA宣布分别向Lumentum和Coherent投资20亿美元，确保CPO激光器的长期供应。相比之下，Broadcom更加依赖外部供应链合作伙伴，其CPO产品涉及更多第三方供应商。
市场接受度方面，NVIDIA的CPO交换机率先获得了超大规模云服务提供商的认可。CoreWeave、Lambda和德州高级计算中心已确认为首批采用者。而Broadcom的CPO产品主要在Meta进行测试验证。从商业化进度来看，NVIDIA略微领先，但其可拆卸光引擎设计在技术上不如Broadcom的真正CPO方案先进。
1.4 TSMC的COUPE制造工艺详解
CPO的制造有多种方法，但考虑到NVIDIA、Broadcom等主要客户的采用，TSMC的方法很可能在未来多年成为主流方案。
TSMC的CPO技术的核心是其COUPE（紧凑型通用光子引擎，COmpact Universal Photonic Engine）。COUPE是TSMC用来制造光引擎（OE）的技术，而OE是光信号和电信号相互转换的地方。整个制造流程可以分为以下关键步骤：
第一步：EIC和PIC晶圆制造
TSMC首先在一个晶圆上生产EIC（电子IC）（目前采用6纳米工艺），在另一个晶圆上生产PIC（光子IC）（目前采用65纳米绝缘硅（SOI）工艺）。EIC晶圆被切割成芯片并进行测试。然后将一个经过验证的好芯片（KGD）翻转，通过无凸块混合键合（TSMC称为SoIC-X）面朝面键合到PIC晶圆上。
第二步：3D堆叠
PIC晶圆也被切割成芯片，使每个PIC芯片顶部都有一个EIC芯片的连接。它们之间的连接允许电信号和光信号耦合和转换，使用混合键合缩短了连接距离。TSMC还在OE顶部放置硅基微透镜，底部放置金属反射器。这些与混合键合实现的短距离共同帮助提高了OE的转换效率。
第三步：FAU（光纤阵列单元）耦合
当OE准备好后，一个承载多根光纤的FAU将附在OE顶部，使光纤传输的光束经过镜面反射后精确照射到微透镜上。这是整个制造过程中精度要求最高的环节之一。
第四步：CoWoS集成
TSMC将COUPE与CoWoS的集成分为两个阶段。第一阶段将OE封装在CoWoS结构的基板上——这大概率会外包给日月光（ASE），因为TSMC一直将CoWoS生产中的"os"部分外包给ASE。第二阶段将OE附在中介层上——TSMC将亲自处理，因为目前的做法是TSMC内部处理CoWoS的所有"CoW"部分。
图9：COUPE工艺中，TSMC通过晶圆到芯片面朝面混合键合将EIC和PIC键合
图10：TSMC在COUPE顶部放置硅基微透镜，底部放置金属反射器以提高转换效率
图11：通过将FAU与COUPE结构顶部的微透镜精确对准，光纤传输的光信号可耦合进PIC和EIC
COUPE的演进路线与微环调制器（MRM）的挑战
TSMC在2025年8月和9月展示的路线图揭示了几个关键信息：
- CPO将首先被交换芯片采用（OE在基板上），然后被XPU采用（OE在中介层上）
- 在CPO被交换芯片采用之前，可能存在CPC（共封装铜）作为过渡步骤
- TSMC计划在未来支持更高的传输速度和更多的光纤数量
关于耦合技术，COUPE支持光栅耦合（GC）和边缘耦合（EC），但TSMC和NVIDIA目前专注于光栅耦合。TSMC的CPO理论上支持GC和EC，但我们认为TSMC会优先提供GC。
微环调制器（MRM）的热稳定性挑战
MRM是CPO中的关键组件，用于将电信号调制到光载波上。与MZM（马赫-曾德尔调制器）和EAM（电吸收调制器）相比，MRM具有极小尺寸（100-200μm²）、低功耗和高带宽密度的优势。然而，MRM对温度极其敏感，温度波动仅1°C就可能导致谐振波长漂移，从而严重影响调制性能。
NVIDIA和TSMC正在合作开发先进的热管理系统和的控制算法来解决这一挑战。根据2026年3月的行业技术会议披露，解决方案可能包括：（1）集成微型热电冷却器（TEC）来稳定MRM的工作温度；（2）使用监控光电二极管实时监测谐振波长，并通过反馈控制电路进行动态调谐；（3）采用特殊封装材料降低热阻。
尽管技术挑战依然存在，MRM的高密度集成能力使其成为未来CPO平台的核心技术。与需要较大芯片面积的MZM相比，MRM可以在相同面积内实现更多通道的集成，这对于实现3.2T及以上速率的CPO至关重要。
图12：TSMC 2025年9月路线图揭示了CPC作为CPO被交换芯片采用前的过渡步骤
图13：TSMC 2025年8月路线图显示CPO将首先被交换芯片采用（OE在基板上），后期被XPU采用（OE在中介层上）
图14：TSMC计划在未来支持更高的传输速度和更多的光纤数量
1.5 CPO大规模采用的障碍
尽管CPO的前景光明，但其大规模采用仍面临多重障碍，这些障碍既有技术层面的，也有客户采用倾向层面的。
技术层面的主要挑战：
- 复杂的封装和制造流程——伴随良率问题和测试困难。CPO的制造涉及多个精密步骤，包括混合键合、FAU对准、光学耦合等，每一步都需要极高的精度控制，任何微小的偏差都可能导致整个组件报废。
- 光子器件制造困难——包括高效的波导到光纤耦合和热波动下的波长稳定性。光子器件的制造精度要求远超传统电子器件，尤其是在波长稳定性方面，温度变化可以导致严重的性能下降。
- 关键组件短缺——如激光器和磷化铟（InP）衬底。高质量的激光器是CPO系统的核心组件，但当前供应严重不足，限制了CPO的大规模生产。
- 热管理挑战——源于紧凑封装和升高的功率密度。调制器的热敏感性是一个突出问题，温度变化可以显著影响调制器的性能。
- 缺乏行业统一的标准框架——标准化的缺失使得不同厂商的CPO产品难以互通，增加了CSP（云服务提供商）的采购和管理成本。
客户采用层面的挑战：
- 可维护性担忧——在CPO架构中，光子组件嵌入在交换机内部。任何故障通常需要更换整个交换机或将产品送回工厂维修，导致更长的停机时间和显著更高的运营影响。相比之下，可插拔模块可以由普通IT人员现场更换，对服务的影响最小。
- 供应商集中度——与光收发器市场相比，CPO市场将高度集中，削弱了CSP的议价能力。目前的光收发器市场有多个供应商可供选择，而CPO市场可能只有少数几家半导体厂商能够提供。
1.6 FAU（光纤阵列单元）的挑战
FAU在精确定义的间距上固定多根光纤，以实现与PIC上光波导的高效耦合，是CPO的关键组件之一。FAU制造需要对光纤间距进行极其严格的控制，以实现低插入损耗和高封装密度，要求微米级的对准精度。然而，FAU组装仍然严重依赖熟练的手工劳动，这限制了良率和可扩展性。
图15：FAU结构——将多根光纤固定在精确间距上
图16：边缘耦合和光栅耦合是将光纤光耦合到光引擎的两种常用方法
Broadcom的早期CPO产品采用边缘耦合，因为公司优先考虑性能。但我们认为NVIDIA倾向于光栅耦合，TSMC也偏好光栅耦合并将首先提供GC。Broadcom在其更新的CPO产品中也很可能采用光栅耦合。
FAU制造瓶颈与自动化机遇
当前FAU生产高度依赖手动光纤对准和粘接，这不仅限制了产能扩张速度，也导致产品一致性难以保证。根据供应链调研，全球具备高质量FAU量产能力的供应商仅有不到10家，其中TFC Optical、Senko、FOCI是主要参与者。
随着CPO逐步进入量产阶段，FAU自动化制造设备需求将快速增长。All Ring等公司正在开发自动光纤对准和 bonding设备，这些设备可以将FAU生产从劳动密集型转向资本密集型，显著提高良率和产能。All Ring预计CPO设备收入将在2026年底至2027年开始显著增长。
1.7 激光器与InP衬底短缺
在当今的数据通信可插拔市场中，VCSEL（垂直腔面发射激光器）广泛用于短距离多模400G和800G链路（≤100米），而EML（电吸收调制激光器）和带CW激光器的硅光子学则是较长距离单模400G和800G以及演进中1.6T模块的主要光源技术。
在CPO中，调制功能移至芯片级的PIC上（例如通过微环调制器MRM），而光生成由外部CW激光器提供。这种设计使高功率CW光源远离高温CPU和ASIC，改善了热管理，并允许在不触碰OE封装的情况下更换故障激光器。
然而，CPO需要超高功率CW二极管，每个器件需要提供数百毫瓦（mW）的功率，这反过来需要专门的 epitaxy工艺和谨慎的热设计。InP衬底是CW和EML激光器的关键材料，市场目前非常紧张，反映了光收发器需求激增和中国对铟化合物的更严格管控。
主要供应商扩产动态：
- 住友电工：计划从2023年到2028年将InP衬底产能增加一倍以上
- Coherent：在FY2024-FY25期间将InP产能增加了约三倍，新的6英寸产线正在爬坡，预计2026年将显著提升内部产量。从4英寸迁移到6英寸晶圆可以大约使每片晶圆的芯片产量翻两番，单位成本降低约一半
- Lumentum：2024年底宣布计划将产能提高40%以上，2026年2月财报电话会议上管理层表示扩产已过半
图17：住友电工目标从2023年到2028年将InP衬底产能增加一倍以上
图18：Coherent在FY2024-FY25将InP产能增加了三倍，2026年将增加更多
中国对铟化合物的出口管控影响
铟是生产InP衬底的关键原材料，而中国是全球最大的铟生产国，占全球产量的约60%。2025年以来，中国对铟化合物实施了更严格的出口管控，导致全球InP衬底供应进一步紧张。这一地缘政治因素正在推动非中国供应商加速扩产，同时也促使CPO厂商寻找InP的替代材料方案。
潜在替代方案包括：（1）硅基激光器，通过在硅片上直接生长III-V族材料来实现激光器功能；（2）薄膜铌酸锂（TFLN）调制器，利用铌酸锂优异的电光特性实现低功耗调制。这些替代技术仍处于研发阶段，预计在2028年之前难以实现大规模商业化。
1.8 调制器技术瓶颈
调制器将电数据转换为光信号，三种主流技术的关键差异如下：
| 参数 | MZM（马赫-曾德尔调制器） | EAM（电吸收调制器） | MRM（微环调制器） |
|---|---|---|---|
| 尺寸（μm²） | ~12,000 | ~250 | 100-200 |
| 热稳定性 | 是（>50°C） | 是（>50°C） | 否（<1°C） |
| 功耗 | 高 | 中 | 低 |
| 光带宽 | 光宽带 | 30nm | 窄带 |
| WDM适用性 | 需外部复用/解复用器 | 中等 | 原生WDM，每个环=1个波长通道 |
在CPO中，MRM因其极小的占用面积、低功耗和高带宽密度而备受关注，这也是NVIDIA选择基于MRM方案的原因。MRM位于PIC芯片上，将XPU或ASIC的电数据印记在外部CW激光器的光载波上；其谐振行为也使其天然适合密集波分复用（WDM），每个环选择和调制特定波长。
但MRM的权衡在于对温度和制造变化高度敏感。NVIDIA正与TSMC合作解决制造公差问题并实施稳健的控制方案。
不同调制器技术的商业化进展
从供应链成熟度来看，EAM技术最为成熟，已被广泛应用于EML激光器中。MZM技术在硅光子公司（如Intel、Infinera）的产品中已实现量产。而MRM技术仍处于商业化前期，主要挑战包括：
- 热调谐功耗：为维持谐振波长稳定，MRM需要持续的热调谐功率，这在一定程度上抵消了其低功耗优势。
- 波长锁定复杂性：每个微环都需要独立的波长锁定电路，这增加了系统复杂性和成本。
- 制造公差控制：MRM的谐振波长对波导尺寸极其敏感，要求纳米级制造精度。
尽管存在这些挑战，MRM的超高集成密度使其成为未来CPO平台的首选技术。NVIDIA和TSMC的合作重点正是解决MRM的制造和控制难题，一旦突破，将为CPO的大规模采用铺平道路。
图19：NVIDIA与TSMC合作应对MRM的制造和控制挑战
1.9 CPO出货时间表：2026下半年至2028上半年
尽管面临诸多挑战，CPO开发者对大规模采用保持乐观。根据我们的分析，CPO将首先在横向扩展网络中采用，然后逐步延伸到纵向扩展连接。
NVIDIA的路线
- Quantum-X InfiniBand CPO交换机于2025下半年出货
- Spectrum-X以太网CPO交换机于2026下半年交付
- 2026年3月CPO网络研讨会上，NVIDIA进一步指出部署将于2026年开始，CoreWeave、Lambda和德州高级计算中心是首批采用者
Broadcom的路线
- 2025年6月宣布Tomahawk 6交换系列出货
- Alpha Networks于2025年10月推出配备Broadcom TH6芯片的1.6T液冷交换机
供应链公司的混合反应
- Lumentum：确认获得数亿美元额外CPO激光器订单（横向扩展应用），2027年开始出货。管理层预计2027年底前首次纵向扩展CPO出货
- FOCI：表示CPO交换机的大批量出货可能从2027-28年开始
- Innolight：表示其CSP客户中没有任何一家计划在2026-27年大规模部署CPO交换机用于横向扩展网络
1.10 过渡方案：LPO与NPO
由于CPO不太可能在近期大规模采用，交换机和光学厂商正在推出过渡方案，其中LPO（线性可插拔光学）和NPO（近封装光学）是最实用的选择。
LPO（线性可插拔光学）
LPO是传统可插拔模块的演进版本，移除了DSP，主要依靠线性组件（如跨阻放大器TIAs和驱动器）来处理信号损耗。这降低了功耗、延迟和BOM成本，同时复用了现有的可插拔生态系统。800G LPO已实现商用量产。然而，由于光学器件仍位于前面板，距离XPU/ASIC比NPO或CPO更远，电气走线更长，增加了损耗和链路功耗。
NPO（近封装光学）
NPO在架构上更接近CPO；OE安装在独立的基板/PCB上，并插入ASIC附近的插座中，使其可拆卸，便于维护。NVIDIA当前标记为"CPO"的方案实际上遵循NPO模型，因为其OE是可拆卸的而非永久共封装的。
不同方案对比
| 指标 | DSP可插拔 | LPO | NPO | CPO | 有源铜 | 无源铜 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 功耗（1.6T） | 30W | 10-12W | 9W | 5-8W | 2.5W | 0W |
| 传输距离 | 100s m | 100s m | 100s m | 100s m | 4m | 1m |
| 可维护性 | 高（可热插拔） | 高 | 中 | 低 | 高 | 高 |
| 制造复杂度 | 低 | 低 | 中 | 高 | 低 | 低 |
传统光收发器公司自然适合LPO，因为它基于相同的模块形态因子、光学器件和供应链。Innolight和Eoptolink等厂商已经出货了800G LPO产品。相比之下，它们的NPO产品仍在开发中，因为NPO需要半导体级封装和与ASIC的紧密集成，与传统的可插拔模块组装差异显著。
LightCounting预计到2030年，LPO的出货量将超过CPO。
1.11 铜互连的未来：CPC技术
随着带宽不断提升，铜的实际传输距离不断缩短。在224Gbps带宽下，无源直连铜缆（DAC）通常限制在约2米，而有源铜缆（AEC）可将铜的传输距离扩展到约7米，使铜主要用于很短距离和机架内应用。
CPC（共封装铜）技术很可能延长铜在AI数据中心中的生命周期。与传统铜方案相比，CPC将高速铜缆连接器直接集成到ASIC或交换封装中，绕过PCB走线。它避免了大量板级损耗，使即使是448Gbps级别的铜链路在技术上也可行。
与CPO相比，CPC保持与现有铜或连接器生态系统的兼容性。它具有显著的成本优势，面临的集成风险更少，可能为铜在下一代AI基础设施中提供更长的使用窗口。LightCounting预计铜缆将在2029年保持约一半的1.6T市场份额。
CPC技术的详细分析
CPC的核心创新在于将连接器直接集成到封装基板上，消除了传统PCB走线引入的信号衰减。根据Samtec等连接器厂商的技术白皮书，CPC可以将信号传输距离缩短80%以上，从而支持在448Gbps及更高速度下实现可靠传输。
CPC的主要应用场景包括：（1）XPU之间的纵向扩展连接；（2）交换芯片与ASIC之间的短距离互连；（3）内存与处理器之间的高带宽接口。在这些场景中，CPC可以提供比传统PCB走线更优的信号完整性和更低的功耗。
从供应链角度来看，CPC主要涉及高速连接器和先进封装基板两个环节。立讯精密、Amphenol等连接器厂商正在积极开发CPC-compatible产品，而欣兴电子、揖斐电等基板厂商则在研发支持CPC的先进基板技术。
第二章：CPO价值链全景图
2.1 CPO成本分析：比可插拔方案贵10%
通过将OE与XPU或交换芯片集成，CPO相比可插拔光收发器提供更优的功耗效率、信号完整性和网络弹性。我们估计OE占CPO的BOM约45%。虽然CPO OE+ELS的BOM低于1.6T收发器，但一旦包含交换厂商（如NVIDIA）的利润空间，客户的前期总成本至少高出10%。
图20：NVIDIA Quantum CPO交换机包含6个光子组件，每个组件内含3个光引擎
图21：每个交换芯片包含来自18个ELS单元的36个激光输入，以及288条数据链路
图22：每个OE通过FAU连接18根光纤
NVIDIA的Quantum CPO交换机包含4个ASIC，每个ASIC周围有18个OE（每个子组件3个OE，共6个子组件），由18个ELS供电，每个ELS包含8个CW激光器。即将推出的Spectrum 6810将把带宽/OE升级至3.2Tb/s。更强大的Spectrum 6800包含4个Spectrum-6 ASIC，总带宽达409.6TB/s。
CPO成本结构的长期演进
尽管当前CPO成本高于可插拔方案，但随着技术成熟和规模效应，成本差距有望缩小。根据SemiAnalysis的分析，到2028年，CPO的BOM成本可能降至与可插拔方案持平甚至更低的水平。主要驱动因素包括：
- 激光器成本下降：随着InP衬底产能扩张和6英寸晶圆采用，CW激光器成本将显著降低。
- 封装良率提升：TSMC的COUPE工艺良率将从当前的约70%提升至2028年的90%以上。
- 测试成本优化：自动化测试设备的普及将降低CPO测试成本。
- 供应链竞争：更多厂商进入CPO供应链将加剧竞争，推动价格下降。
2.2 代工厂格局：TSMC、GlobalFoundries、Tower
TSMC（优于大盘评级）
作为XPU制造的领导者，TSMC也在与众多客户和合作伙伴合作创造CPO解决方案方面发挥主导作用，并将其与前端晶圆和先进封装服务集成。TSMC CPO平台中最引人注目的产品是COUPE。
虽然TSMC正在引领多家公司将CPO从概念转化为商业化，但我们认为对TSMC而言，CPO的直接收入贡献在近期内有限。然而，CPO很可能是一项补充性技术，将加强TSMC在前端晶圆和先进封装服务方面的地位。
GlobalFoundries（未覆盖）
GlobalFoundries将其硅光子产品品牌化为"Fotonix"。该公司比TSMC更早开始硅光子技术工作，拥有45nm工艺量产能力。其独特之处在于能够在单一单晶芯片上制造EIC和PIC。
然而，许多早期客户——特别是NVIDIA、Broadcom和Ayar Labs——已经将新产品转向TSMC。我们主要将这种转变归因于从NPO/OBO向CPO的迁移需要CoWoS，而TSMC在此领域具有明显的领导地位。此外，NVIDIA选择6nm用于其EIC表明先进逻辑节点可能成为EIC的必要条件。
Tower Semiconductor（未覆盖）
Tower在硅光子领域也有早期布局，声称拥有超过50个活跃的硅光子客户，包括Innolight、Coherent和Marvell。Tower于2026年2月宣布计划与NVIDIA合作，为"NVIDIA网络协议的1.6T数据中心光模块设计"提供PIC。
Tower在2025年注册了2.28亿美元的硅光子收入，是2024年1.06亿美元的两倍多。仅第四季度收入就达到9500万美元。公司计划将硅光子产能扩大到第四季度出货量的5倍以上。
| 维度 | TSMC | GlobalFoundries | Tower |
|---|---|---|---|
| 优势 | 先进封装技术（CoWoS）实现CPO所必需；更细逻辑节点带来更好的EIC；众多客户参与，特别是领先客户 | 45nm 12英寸工艺可单晶制造EIC和PIC；现有产品客户众多 | 0.18μm 8英寸工艺成熟；NVIDIA网络协议1.6T主要供应商 |
| 劣势 | 硅光子领域起步较晚 | 无CoWoS或细逻辑节点 | 无CoWoS或细逻辑节点；12英寸能力有限 |
| 2025年硅光子收入 | 未单独披露（估计<5亿美元） | 约8亿美元 | 2.28亿美元 |
| 2026年预期增速 | >50% | ~30% | ~100% |
2.3 激光器、FAU和测试设备的新机遇
与可插拔收发器生态系统相比，CPO的高度集成架构将更大比例的价值创造转移到半导体制造商。因此，半导体供应商和关键光学组件或设备厂商可能被定位为CPO采用的主要受益者。
CPO供应链由半导体工艺主导，主要参与者包括NVIDIA、Broadcom、TSMC和OSAT公司。组件和光子设备制造商如Lumentum、TFC和Senko，以及Chroma ATE等测试设备厂商，随着CPO解决方案的推进可能会看到需求增长。
对于传统光收发器公司（如Innolight），在CPO或NPO世界中的角色可能相对于其在可插拔模块中的地位结构性降低。它们的NPO产品仍在开发中，似乎集中在OE和ELS封装方面。
2.4 关键组件供应商详解
Lumentum（未覆盖）
Lumentum是800G和1.6T光收发器EML激光器的关键供应商，也是CPO CW激光器的先驱，与NVIDIA路线图（如Spectrum-X）密切一致。虽然CPO可能用更少的CW激光器替代EML，但CW激光器的更高价值可能使每个加速器的光学含量保持相似。更重要的是，Lumentum在CPO级CW/ELS中的市场份额可能高于EML市场。
2026年2月财报电话会议上，管理层表示已获得数亿美元的CPO激光器订单，2027年开始出货，预计2027年底前首次大规模CPO"纵向扩展"出货。
TFC Optical（未覆盖）
TFC与NVIDIA在CPO技术开发方面保持了三年的合作关系，目前参与三个关键领域：OE、FAU和ELS模块。
- OE：TFC长期以来为NVIDIA的可插拔收发器供应OE，通过Fabrinet封装后供应给NVIDIA子公司Mellanox。我们预计TFC也参与NVIDIA的CPO/NPO OE封装。
- FAU：TFC可能为NVIDIA的X800-Q3450 CPO交换机供应FAU。
- ELS：TFC自2025下半年以来一直参与ELS封装，为未来CPO中的ELS需求做好了准备。
Fabrinet（未覆盖）
Fabrinet是领先的ODM公司，提供先进的光学封装和高精度光学电子制造服务。作为NVIDIA的长期合作伙伴，Fabrinet与富士康是"提供系统级CPO组装和测试，以及将交换机-CPO组件和子组件集成到交换机系统机箱中的合作伙伴"。
Senko（未覆盖）
Senko是FAU和MPO连接的全球领导者，其MPC（金属PIC连接器）系列为CPO和SiPh平台提供了可拆卸、高密度的光纤到PIC接口。Senko被NVIDIA认定为官方SiPh网络技术合作伙伴，并与Marvell合作开发CPO。
FOCI（未覆盖）
FOCI成功进入TSMC供应链供应FAU。公司已建立1.6T LPO生产线，正在产品认证中。FOCI正在建设CPO FAU的量产线，预计3Q26进行产品验证。通过与TSMC的合作，其CPO/NPO FAU产品预计将于2027年开始出货。
图23：NVIDIA Spectrum ASIC集成超过30个OE
2.5 测试设备供应商
Chroma ATE（优于大盘评级）
Chroma ATE提供日益丰富的CPO相关光子测试系统产品组合，包括PIC晶圆和OE测试器、激光二极管老化测试和可靠性测试器，目标市场是SiPh/PIC制造。我们预计其测试设备出货将从2026下半年开始，2027上半年产生更多收入。
Chroma ATE的CPO测试设备单价在50-200万美元之间，远高于传统光模块测试设备。这反映了CPO测试更高的复杂性和精度要求。公司预计CPO相关收入将在2027年占其总收入的15%以上。
泰瑞达（Teradyne，未覆盖）
泰瑞达UltraFLEXplus ATE用于测试EIC的高速电气I/O。公司已与ficonTEC合作提供双面晶圆探针测试单元。
ficonTEC / 精测科技（Robotechnik，未覆盖）
ficonTEC于2025年3月推出了300mm双面电光晶圆测试器，可实现对硅光子学的高通量测试。该公司是一家德国设备开发商，2020年被中国投资者收购。2025年，精测科技以约10亿元人民币收购了该公司多数股权。
All Ring（未覆盖）
我们相信All Ring是TSMC CoWoS供应链过去几年的主要受益者之一。公司已将约25%的员工分配给CPO相关项目，2026年的关键产品是自动化光纤耦合设备。All Ring预计CPO设备收入将在2026年底至2027年开始增长。
2.6 CPO创业公司版图
| 公司 | 被收购方 | 核心产品 | 功耗(pJ/bit) | 关键差异化 | 商业化进展 |
|---|---|---|---|---|---|
| Celestial AI | Marvell（$32.5亿+$22.5亿里程碑） | Photonic Fabric | 3.1 | OMIB技术，将中介层直接置于XPU/ASIC下方 | Marvell目标FY2028 Q4收入5亿美元 |
| Nubis | Ciena（$2.7亿） | Vesta 100 1.6T NPO光引擎 | 4.0 | MZM调制器+光栅耦合+CPC兼容 | N/A |
| Ayar Labs | 独立（D轮） | TeraPHY光学芯片 | <5 | UCIe 2.0兼容芯片，开放生态系统 | 两代TeraPHY已出货 |
| Lightmatter | 独立（D轮） | Passage M1000 3D光子超级芯片 | 4.6 | 大型多掩模版光子中介层，最大4000mm² | 目标2029年商业化 |
Celestial AI（被Marvell收购）
开发了创新的光学多芯片互连桥（OMIB）技术，基于TSMC的CoWoS-L技术。OMIB将中介层直接置于XPU/ASIC下方，而不是像传统设计那样将光学器件放在板边缘，并将光子学直接集成到嵌入式桥上。这种方法绕过了"海岸线限制"，使数据移动更快、更高效。Marvell目标其收入在FY2028 Q4达到5亿美元，FY2029 Q4达到10亿美元。
Nubis（被Ciena收购）
提供设计为直接与XPU和ASIC集成的OE芯片。采用MZM调制器，选择光栅耦合方式。与Samtec合作提供兼容CPC连接器的光模块。
Ayar Labs
获得NVIDIA、AMD、TSMC、GlobalFoundries和Intel等行业巨头支持的创业公司。已从GlobalFoundries转向TSMC的COUPE平台。核心产品"TeraPHY"光学芯片和"SuperNova"激光模块的关键差异化在于：芯片在电气侧充当符合UCIe 2.0标准的重定时器，使其兼容各种供应商的封装。
Lightmatter
以3D光学中介层解决方案"Passage"著称。Passage M1000中介层尺寸可达4,000mm²。公司采用MRM调制器，配备主动控制环路处理热挑战并实现DWDM。
2.7 Google OCS：另一条路径
CPO并非超大规模厂商探索的唯一路径。Google采取了不同的方法——OCS（光路交换）架构。其Apollo网络用OCS替代了传统的电子脊层交换机，通过3D-MEMS镜面动态"瞄准"光束在光纤间引导，创建低功耗、高带宽的可重构光学路径。
通过消除传统交换机中的光-电-光转换，OCS大幅降低了功耗和冷却需求，并通过消除多层交换层级削减了长期资本支出，且可以服务多代链路速度（从40G到1.6T）。
除Google外，Lumentum正在商业化基于MEMS的OCS产品R300（300x300端口），拥有来自三个主要超大规模客户的超过4亿美元积压订单，OCS收入已经开始增长。Coherent则推出了基于液晶的OCS产品。
图24：Lumentum OCS R300
OCS与CPO的互补关系
值得注意的是，OCS和CPO并非完全竞争关系，而可能在未来AI数据中心中共存互补。OCS主要用于跨机架的长期稳定连接（如训练集群中的计算节点间连接），而CPO主要用于机架内或相邻机架间的高带宽、低延迟连接。
根据Bernstein的预测，到2030年，OCS在AI数据中心网络中的渗透率可能达到15-20%，主要集中在超大规模CSP的自建数据中心中。传统的电子交换机和CPO交换机仍将占据主导地位。
第三章：AI PCB基础——技术与供应链
3.1 PCB市场总览
2025年全球PCB市场规模约为850亿美元，AI驱动的需求预计在2026年再实现两位数增长。PCB市场由多种产品组成，大致一半为刚性PCB，其余分为柔性印刷电路（FPC）、HDI和IC基板。
按应用领域划分，消费电子（包括智能手机和PC）约占PCB市场的三分之一，而服务器和存储部门在2025年占市场18%，预计到2030年将以17%的复合年增长率超过平均水平，达到28%的份额。
在AI服务器中，PCB和HDI的应用非常广泛：
- IC芯片使用ABF基板进行FCBGA封装
- HDI（+5和+6结构）大量用于NVIDIA GB300服务器中计算托盘和交换托盘的GPU和交换模块
- MLPCB用于配电板（PDB）和控制器板等其他板卡
GB200/GB300机架中HDI的更广泛采用已将每个GPU的HDI+PCB含量价值从100-150美元提升到300美元，大幅惠及HDI供应商。
3.2 多层PCB（MLPCB）
多层PCB广泛用于服务器CPU/GPU主板、电源和热管理板以及交换机中。层数正在从主流的16层以上增加到Vera Rubin中板的40层以上，以及Rubin Ultra背板的70层以上。
WUS是NVIDIA GB300机架MLPCB的主要供应商，其次是欣兴电子（Unimicron）和胜宏科技（VGT）。TTM、ISU和金电路为NVIDIA的HGX和ASIC服务器及交换机供货。
2025年全球高层数MLPCB市场约为137亿美元，Frost & Sullivan预测将以约6%的CAGR增长到2029年。AI PCB市场相对集中，而整体MLPCB市场则较为分散。
高层数PCB的技术挑战
随着AI服务器性能提升，MLPCB的层数不断增加，这带来了诸多技术挑战：
- 信号完整性：随着层数增加，层间串扰和信号衰减问题更加严重，需要使用超低损耗CCL材料。
- 热管理：高层数PCB的热阻更高，需要特殊的热设计方案。
- 制造良率：40层以上PCB的制造良率显著低于传统10-20层PCB，这推高了成本。
- 尺寸稳定性：高层数PCB更容易发生翘曲变形，需要使用高刚性材料和特殊工工艺。
这些技术挑战使得高层数MLPCB市场具有较高的准入壁垒，有利于已建立技术优势的领先厂商，如WUS、TTM、金电路等。
3.3 高密度互连（HDI）
HDI需求也在加速增长，其在PCB市场中的份额在2025年上升了约2个百分点至约18%。AI服务器（如GB300机架中的计算托盘）的HDI需要比智能手机HDI更多的层数、更多的微过孔和更高的热稳健性。
在AI HDI领域，虽然欣兴电子曾是2024年NVIDIA Hopper服务器的主要供应商，但胜宏科技（VGT）已成为GB200/GB300最大的HDI供应商，得益于其在新建工厂和设备方面的投资以及强大的管理执行力。
VGT已锁定来自三菱和其他日本/德国供应商的大量激光钻孔机和微孔填充/电镀设备，确保关键HDI步骤的精度，加速了新场地的良率爬坡。此外，VGT的产能更加集中——其当前20,000平方米6+ HDI生产线位于惠州总部，并计划于2027年扩展到越南。
HDI技术在AI服务器中的演进
从Hopper到Blackwell再到Rubin，NVIDIA AI服务器的HDI技术经历了显著演进：
| 世代 | HDI结构 | 层数 | 微过孔层数 | CCL等级 | 每GPU价值 |
|---|---|---|---|---|---|
| Hopper (H100) | Any-layer HDI | 12-14 | 3+3 | M6 | ~$100 |
| Blackwell (B100) | Any-layer HDI | 14-16 | 4+4 | M7/M8 | ~$200 |
| Rubin (R200) | mSAP + HDI | 18-20 | 5+5 | M8/M9 | ~$350 |
| Rubin Ultra | mSAP + HDI | 20-22 | 6+6 | M9 | ~$500 |
这一演进趋势表明，AI服务器的HDI含量和价值正在持续快速增长，为HDI供应商带来了显著的收入增长机遇。
3.4 PCB/HDI原材料供应链
PCB/HDI供应链始于三种关键上游材料，这些材料构成CCL成本的约90%：
CCL技术路线图
| 等级 | 树脂 | 玻璃布 | 铜箔 | 信号速度 | 典型应用 | 成本倍数 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Megtron 2 | 改性EP | E-glass | ST | 10Gbps | 4G基站、数据中心 | 1x |
| Megtron 4 | 改性PPE | Low Dk | RT | 25-50Gbps | 传统服务器、交换机 | 1.5-2x |
| Megtron 6 | PPE (PPO) | Low Dk | HVLP3 | 112Gbps | AI服务器、5G基站 | 1.5-2x |
| Megtron 8 | PPE + PCH | Low Dk | HVLP3/4 | 200Gbps | 高端AI服务器和交换机 | 3-5x |
| Megtron 9 | PPE + PCH | Low Dk? | HVLP4/5 | 224Gbps+ | Rubin AI服务器 | 5-10x |
AI服务器PCB需要极干净的信号传输，需要使用特殊的低Dk/超低介电玻璃纤维和低表面粗糙度铜箔（HVLP）。随着AI服务器需求激增，高端玻璃纤维和高端铜箔的供应紧张，全球只有少数制造商具备量产能力。
对于即将推出的Rubin系列，M8.5和M9可能是潜在选择，但CCL选择尚未最终确定。对于Rubin Ultra如果采用PCB背板，则可能使用M9。
高端CCL供应链分析
当前高端CCL市场主要由以下厂商主导：
- 斗山电子（Doosan）：Megtron系列CCL的主要供应商，市场份额约30%。公司正在积极扩产以满足AI服务器需求。
- 松下（Panasonic）：Megtron 8和Megtron 9的技术领导者，但产能扩张较为谨慎。
- 台光电（EMC）：台湾CCL领导厂商，正在快速提升高端CCL产能以追赶国际竞争对手。
- 生益科技（Shengyi Tech）：中国大陆最大的CCL厂商，正在积极研发M8及以上等级CCL。
由于高端CCL技术门槛高、认证周期长（通常需要6-12个月），供应链呈现高度集中态势。这使得领先CCL厂商在2026-27年具有较强的定价权，能够将从T-glass等原材料涨价中获得的成本压力转移给下游PCB厂商。
3.5 IC基板市场
IC基板占整个PCB市场的15-20%。基板是位于IC芯片和板之间的材料，用于桥接两者之间的I/O不匹配。与整体PCB市场相比，基板市场要集中得多，前三名——欣兴电子、SEMCO和揖斐电——持有约35%的份额。
ABF基板主要用于HPC中的FCBGA封装（CPU、GPU、ASIC）。主流产品的平均封装尺寸约为50mm×50mm，而一些高端芯片正接近100mm×100mm。ABF基板的I/O数量可轻松超过2000个。
受益于不断增长的服务器需求和日益复杂的计算芯片设计，自2018年以来ABF基板需求快速激增。2025年高端ABF基板需求重新获得动力，上游材料的紧张供应可能推动从2026年初开始的新一轮价格上涨。
3.6 ABF基板技术路线
| 芯片 | 层数 | 基板面积长度(mm) |
|---|---|---|
| NVIDIA A100 | 5 | ~55 |
| NVIDIA H100 | 8 | ~60 |
| NVIDIA B100 | ~10 | ~75 |
| NVIDIA R200 (Rubin) | 14 | ~82 |
| NVIDIA R300 (Rubin Ultra) | 18+ | ~95 |
| AMD MI300 | ~15 | ~65 |
| Intel Sapphire Rapids | ~22 | ~75 |
每个AI加速器代际都增加了层数和封装面积，因为厂商将更多逻辑芯片和HBM堆栈集成到单一封装中。Intel的EMIB-T通过增加互连密度和封装复杂性，应进一步增强先进基板制造商的价值捕获。
3.7 玻璃芯基板（GCS）
目前大多数基板是有机的，利用带编织玻璃层压板的PCB类核心。半导体行业正在探索新材料以应对先进封装日益增长的尺寸需求。
玻璃芯基板（GCS）以玻璃层作为核心材料，夹在两侧的积层介电结构（如ABF）之间。Intel于2023年引入GCS，预计新技术将提供比有机核心基板少50%的图案失真和潜在的10倍互连密度增加。
优势
- 优异的热性能——更低CTE，更好的尺寸稳定性
- 电气性能——更低介电常数，适合高速传输
- 机械稳定性——更高刚度，支持超大尺寸封装
- 互连密度——潜在10倍互连密度增加
挑战
- 脆性——比其他材料更容易破裂
- 高制造成本——需要专用设备
- 应用范围有限——高成本和脆性限制了在智能手机等领域的应用
- 供应链不成熟—— glass core加工厂商稀少
尽管GCS受到越来越多的关注，但高昂的生产成本和不成熟的供应链限制了其采用。我们认为产品样品可能在2026年提供，但大规模量产不太可能在2028年之前实现。Yole预测GCS收入2027年为1.6亿美元，2030年达到4亿美元。
3.8 ABF原材料：T型玻璃与ABF薄膜
T型玻璃短缺状况更新
低CTE（热膨胀系数）玻璃纤维（T型玻璃）是AI芯片ABF基板最重要的材料之一。行业领导者日本日东纺的CTE达到2.8×10⁻⁶/°C，而同行的产品在3.2×10⁻⁶/°C或以上。
T型玻璃短缺可能持续到2026年第四季度，因为现有领导者日东纺的新产能要到2026年底至2027年才能投入使用。第二供应商如台湾玻璃和中国巨石（Sinoma）对AI芯片的供应在2026年上半年有限。
ABF薄膜市场
味之素（Ajinomoto）是ABF基板中使用的味之素积层膜的近乎垄断供应商。ABF薄膜为味之素贡献了约25%的利润份额，61%的业务利润率，以及1.5-1.7倍的运营杠杆。味之素正在将其ABF TAM扩展到移动设备（通常使用BT基板）。
味之素ABF薄膜的定价权分析
由于味之素在ABF薄膜市场占据约95%的市场份额，公司具有极强的定价权。根据Bernstein的分析，味之素在2025-27年成功实施了多轮ABF薄膜涨价，累计涨幅超过30%。
涨价的主要驱动因素包括：
- T型玻璃成本推动：味之素需要将上游原材料成本上涨转移给下游基板厂商。
- 供需紧张：AI加速器需求激增导致ABF基板需求大幅超过供给。
- 客户结构优化：味之素优先向高毛利客户（如AI芯片基板）供应ABF薄膜。
尽管面临潜在的第二供应商竞争（如台塑、长春等正在开发ABF薄膜替代品），但味之素的技术壁垒极高，短期内难以被替代。ABF薄膜的配方和工艺极其复杂，新进入者需要至少3-5年才能实现量产并达到可接受良率。
第四章：AI PCB——玩家、定位与盈利能力
4.1 行业格局概览
ABF基板供应集中在台湾、韩国和日本，而中国大陆凭借规模、资本投资和环境合规在MLPCB、HDI和材料领域发挥着关键作用。与密切关联芯片制造的IC基板不同，PCB是运往ODM进行组装的子组件，地缘政治敏感度较低。
AI PCB已占WUS、胜宏科技和生益电子等公司收入的20-60%。AI正在推动PCB供应链的强劲收入增长。NVIDIA驱动的HDI需求和亚马逊的PCB订单支持了VGT、生益电子和金电路2025年50-100%的收入增长。
4.2 AI推动强劲营收增长
WUS作为NVIDIA的主要MLPCB供应商，2025年实现40%+的收入增长。NVIDIA驱动的HDI需求和亚马逊的PCB订单支持了VGT、生益电子和金电路2025年50-100%的收入增长。
NVIDIA的Rubin平台预计在2026下半年开始量产，转向无缆互连设计，惠及高端MLPCB、HDI和先进材料的供应商。Rubin中板是这一架构的核心，用MLPCB替代铜缆用于交换托盘和计算托盘间的高速链路，可能使用44层通孔MLPCB搭配M8级CCL。
对于Rubin Ultra的Kyber架构，PCB背板也在考虑中，可能使用78层或更高的MLPCB搭配M9 CCL，这将进一步提高每台服务器的PCB价值。
图25：中板是替代铜缆连接计算托盘组件的MLPCB
图26：Kyber潜在设计：背板是连接多个计算刀片和交换托盘的MLPCB
4.3 资本支出强度分析
PCB市场整体是资本密集型的，因为公司需要不断扩张产能以满足不断变化的需求。VGT尤为突出，共识预测其2026年资本支出相比2024年增长7.8倍，表明AI驱动的PCB产能在中国的惠州总部以及海外（泰国和越南）大规模建设。
在ABF基板方面，欣兴电子自2021年以来每年维持7-10亿美元的资本支出。揖斐电于2026年2月宣布计划在2026-28年将资本支出提高到5000亿日元，主要投资于两个项目：Ono工厂（2800亿日元，我们认为用于主要GPU客户）和Gama工厂（2200亿日元，我们认为专用于EMIB-T）。
资本支出有效性的关键指标
对于PCB/ABF厂商而言，资本支出的有效性可以通过以下指标衡量：
| 指标 | 优秀 | 一般 | 较差 |
|---|---|---|---|
| 营收/资本支出比 | >2.5x | 1.5-2.5x | <1.5x |
| ROIC（投资回报率） | >15% | 8-15% | <8% |
| 产能爬坡周期 | <12个月 | 12-18个月 | >18个月 |
| 良率 | >95% | 90-95% | <90% |
根据Bernstein的分析，VGT在产能爬坡速度和良率方面表现突出，这也是其能够获得NVIDIA大份额订单的关键原因。相比之下，某些台湾二线PCB厂商的海外扩产计划面临较长的爬坡周期和较低的初期良率，可能导致资本支出回报周期延长。
4.4 AI产品的高利润率
AI相关产品目前享受较高利润率，不过上行空间可能有限。大多数AI PCB和CCL公司在2025年实现了显著的毛利率扩张，从约1个百分点（TTM）到14个百分点（VGT）。
4.5 欣兴电子（Unimicron）投资亮点
我们预计欣兴电子可以利用有利的产品组合和Tier 2 T型玻璃供应商的缓慢爬坡，在2027年实现显著的收入和EPS增长。我们预计2027年收入同比增长23%，主要受AI相关ABF基板和HDI的强劲需求驱动。
关键投资逻辑：
- ABF基板ASP持续上涨——受T型玻璃限制和Vera Rubin芯片4Q26爬坡支撑，预计2026年每季度上涨5-7%
- AI收入占比50%——NVIDIA高端GPU约5%份额，Google TPU和AWS Trainium等ASIC芯片50%+份额
- HDI良率改善——台湾HDI产线2Q26良率改善应推动2026年AI HDI/PCB收入增长约50%
- EPS几乎翻三倍——从低基数到2026年NT$11.8，2027年再增长60%+
关键争论点在于欣兴电子的毛利率能否回到2022年周期中30%以上的水平。我们认为这不太可能，因为当前的ASP上涨是原材料驱动的而非基板驱动的。
欣兴电子的EMIB-T机遇
如果Intel的EMIB-T技术获得市场接受，欣兴电子将是主要受益者之一。EMIB-T将封装复杂性从中介层转移到基板，从而使基板厂商捕获更多价值。根据Bernstein的测算，如果Google-MediaTek TPU v9采用EMIB-T，欣兴电子的营业利润将增加10%以上。
4.6 揖斐电（Ibiden）投资亮点
揖斐电专注于IC封装，是高端ABF基板的最大玩家。其客户包括Intel、AMD和NVIDIA，在NVIDIA市场中占据80%+的份额。50%的收入和56%的营业利润来自FC封装（主要为ABF基板）。
NVIDIA Rubin基板迁移
NVIDIA主要AI GPU正从Blackwell迁移到Rubin，基板含量翻倍。基板面积预计从4,785mm²增长到6,699mm²（增加40%），层数从14增加到18。面积×层数的总面积增加1.8倍，加上复杂性增加导致的良率降低，ASP也将上涨，使Rubin基板的美元总价值约为Blackwell的2倍。
EMIB-T作为额外上行空间
Intel的EMIB-T技术作为TSMC CoWoS的替代方案，据报道Google-MediaTek正在考虑用于其2027年TPU v9。如果实现，我们可以看到AI芯片使用TSMC前端和Intel EMIB-T后端封装。
我们认为投资EMIB-T机会的最佳方式是通过揖斐电。EMIB-T将封装复杂性从中介层转移到基板，从而为揖斐电增加价值——ASP提高50%以上，利润率更高。每100万颗芯片从CoWoS转移到EMIB-T意味着揖斐电FY28/3收入增加约8%，营业利润增加超过10%。
4.7 味之素（Ajinomoto）投资亮点
味之素是一家调味品和食品公司，在1990年代末作为MSG研发过程的一部分开发了热屏障ABF产品。其功能材料部门（绝大部分为ABF）现在是第二大利润中心，占营业利润的近三分之一。
该部门生成全集团最高的业务利润率（54%），预计将推动到FY3/28公司约60%的业务利润增长。味之素管理团队是日本最有能力的管理团队之一，在ROIC提升方面有很强的专注度。
AI端用途预计从FY3/25的约11%增长到FY3/27的约23%，主要由FY3/26超过100%的增长驱动。我们预计功能材料收入在FY3/27将增长26%，营业利润增长44%。
味之素的增长战略
除了传统的ABF薄膜业务，味之素正在积极拓展新市场：
- 移动设备市场：味之素正在开发适用于智能手机处理器的ABF薄膜，试图从传统的BT基板手中夺取份额。
- 汽车电子市场：随着汽车电动化和智能化的推进，车规级ABF基板需求正在快速增长。
- 产能扩张：味之素正在日本群马县建设新的ABF薄膜工厂，预计2027年投产，将显著增加产能。
尽管面临潜在的第二供应商竞争，但味之素的技术壁垒和规模优势使其在中期仍将保持市场领先地位。
第五章：投资展望
5.1 投资评级汇总
Bernstein在报告中覆盖了以下公司，并给出了明确的投资评级和目标价：
| 公司 | 代码 | 评级 | 目标价 | 当前价 | 2027E P/E |
|---|---|---|---|---|---|
| NVIDIA | NVDA | 优于大盘 | $300 | $211.50 | 17.7x |
| Broadcom | AVGO | 优于大盘 | $525 | $412.56 | 23.3x |
| TSMC | TSM | 优于大盘 | $351 | $414.15 | 7.6x |
| Chroma ATE | 2360.TT | 优于大盘 | NT$1,660 | NT$2,230 | 51.1x |
| 欣兴电子 | 3037.TT | 优于大盘 | NT$610 | NT$818 | 42.8x |
| 揖斐电 | 4062.JP | 优于大盘 | ¥9,200 | ¥15,365 | 64.3x |
| 立讯精密 | 002475.CH | 优于大盘 | CNY 86 | CNY 71.29 | 20.7x |
| 味之素 | 2802.JP | 同步大盘 | ¥5,100 | ¥5,030 | 14.5x |
| 大立光 | 3008.TT | 同步大盘 | NT$2,600 | NT$2,570 | 14.4x |
5.2 关键投资主题
主题一：CPO是长期趋势但需要耐心
CPO代表了数据中心互连的未来方向，但大规模采用仍面临制造良率、测试复杂性、可维护性和供应商集中度等挑战。我们预计CPO将在2026下半年以小批量进入横向扩展市场，大规模部署可能在2028年。在此之前的过渡方案（LPO、NPO）和铜互连延长（CPC）同样值得关注。从投资角度来看，CPO产业链的价值捕获将跨越多年，2026-27年是设备供应商的黄金期，2028-29年是CPO交换机和光引擎厂商的收获期。
主题二：PCB/ABF是AI基础设施的隐形受益者
AI服务器对PCB和ABF基板的需求远超传统服务器，每个GPU的HDI+PCB含量从100-150美元增长到300美元。Rubin平台的中板和背板将进一步推升价值。T型玻璃短缺和CCL升级周期为材料供应商提供了定价权。我们预计AI PCB供应链的景气度将至少持续到2028年，主要驱动因素包括：Rubin平台放量、100万GPU集群建设、以及CPO过渡期对高端PCB的需求。
主题三：半导体制造集中度提升
CPO的采用将价值从传统光收发器公司转移到半导体厂商（TSMC、NVIDIA、Broadcom）。TSMC凭借COUPE+CoWoS的集成优势将成为CPO的主要代工厂。测试设备（Chroma ATE）、激光器（Lumentum）和FAU（TFC、Senko）供应商是CPO价值链的关键受益者。从投资角度来看，设备供应商将先于CPO整机厂商看到收入增长，因为CPO产线建设需要提前采购测试设备。
主题四：纵向扩展的铜互连仍然重要
在CPO成熟之前，铜互连将在2026-28年的纵向扩展中保持主流。CPC技术通过将铜连接器直接集成到ASIC封装中，可能将铜的使用寿命延长到下一代AI基础设施。立讯精密作为GB300铜互连新供应商值得关注。铜互连厂商正从单纯的"线缆供应商"向"高速互连解决方案提供商"转型，这一转型将带来更高的产品附加值和毛利率。
5.3 风险因素
- CPO采用延迟——如果CPO制造良率改善慢于预期或CSP采用意愿不足，相关投资可能面临估值压力
- 竞争加剧——PCB/ABF市场竞争从2026年底开始加剧，可能导致利润率收窄
- AI需求波动——如果AI资本支出放缓，整个互连供应链将受到冲击
- 地缘政治风险——InP衬底供应受到中国铟化合物管控的约束
- 技术替代风险——Google OCS等替代方案可能分流CPO的市场机会
- 产能过剩——大量资本支出可能导致2027年后PCB/CCL产能过剩
- 标准不统一——CPO行业缺乏统一标准可能阻碍大规模采用
5.4 深度投资分析：各公司详细解读
NVIDIA（优于大盘，目标价$300）
NVIDIA在AI数据中心互连市场中占据独特地位，既是芯片供应商，也是系统架构设计者。其CPO交换机产品不仅提升了产品附加值，还加强了客户粘性，因为CPO方案需要与NVIDIA的GPU和交换芯片紧密集成。
投资逻辑：
- CPO先发优势：NVIDIA的CPO交换机率先获得CSP认可，预计2026年下半年开始量产。
- 垂直整合战略：通过投资Lumentum和Coherent，NVIDIA确保了CPO供应链安全。
- 生态系统壁垒：NVIDIA的CPO方案与InfiniBand和Spectrum-X以太网架构深度绑定，客户转换成本高。
风险因素：NVIDIA的CPO方案实际上是NPO（可拆卸光引擎），在技术纯粹性上不如Broadcom的真正CPO方案。如果行业最终选择不可拆卸的CPO标准，NVIDIA可能需要重新设计。
TSMC（优于大盘，目标价$351）
TSMC在AI互连市场中的角色正在从"芯片制造商"向"系统集成伙伴"演进。通过COUPE+CoWoS的集成方案，TSMC不仅提供前端晶圆制造，还提供先进封装服务，从而捕获更多价值链。
尽管CPO对TSMC的直接收入贡献在近期内有限，但我们认为CPO将：
- 加强TSMC在先进封装领域的领导地位
- 提高客户转换成本（因为CPO需要与特定代工厂的CoWoS工艺兼容）
- 为TSMC开拓新的增长引擎（硅光子代工）
立讯精密（优于大盘，目标价CNY 86）
立讯精密是铜互连领域的新星，正在挑战Amphenol在传统高速连接器市场的主导地位。公司在GB300铜互连方案中获得了显著份额，并有望参与Vera Rubin平台的CPC（共封装铜）方案。
投资亮点：
- 技术能力获认可：NVIDIA选择立讯精密作为GB300铜互连供应商，表明其技术能力已达到国际一流水平。
- CPC先发优势：立讯精密正在积极研发CPC-compatible连接器，有望在2027-28年CPC普及期获得更多市场份额。
- 海外布局：公司在越南和泰国的工厂建设正在加速，以规避地缘政治风险。