要点
1、NV CPO 方案光纤连接器供应商 / 供应形态 / 价值量情况;
2、MMC/MPO 应用差异及报价情况;
3、CPO 样机及光连接方案进展。
以下为专家观点:
在 CPO 交换机相关链路中,Senko 当前主要覆盖哪些光纤连接器产品形态,分别对应哪些应用位置?CPO 交换机相关链路仍以光纤连接器为核心覆盖方向,现阶段主要产品形态包括 MPO/LC 等连接器,以及未来计划推进的 VSFF 超小型连接器;同时也会覆盖与竞争对手 US Conec 相关的 MMC 形态。具体到 CPO 交换机内部链路位置,连接环节可拆分为前面板、中板到 OE 端连接。其中,前面板到中板既可能采用直连跳线,也可能采用 shuffle box 形态;若采用英伟达相关方案中常见的 shuffle box 形态,则包含一段光纤及两端连接器,覆盖范围为该路径内的光纤连接器供给。另一个关键环节为交换机插接外置光源时所需的光连接器部分,也在现阶段供给范围内。
交换机前面板接口从 “插光模块再插光跳线” 演进到 “外置光源 + 板上 OE” 后,前面板接口形态及密度呈现什么差异?
传统交换机通常为前面板插光模块、再由光模块插接光跳线;当前 CPO 交换机方向是将光模块拆分,外置光源放在外部,内部将 OE 直接放在主板上并与 ACC 等封装在一起,因此原本位于光模块上的接口在形态上并未改变,而是被直接安装到前面板,使得在不配置传统光模块的情况下,前面板接口密度高于传统方案。以 102.4T CPO 交换机为例,前面板一般会有 100 多个 MPO 或 MMC 接口;若采用光模块形式,整机形态可能需要达到 4U 甚至 6U。样例上,Quantum Max 有 4U 形态,前面板配置 144 个 MPO 连接器;Spectrum Max 为 2U 形态,前面板配置 128 个 MMC 连接器。
在英伟达等方案中,MPO 与 MMC 两类连接器的可追踪性与供货路径有什么差异?
若为 MPO 连接器,通常较难追踪最终由哪一家品牌供货,因为连接器往往先销售给下游跳线厂商,由跳线厂商再进入 shuffle box; 也存在 shuffle box 厂商直接采购连接器并自行组装的路径,因此 MPO 版本 / 来源难以穿透。相对而言,MMC 更易追踪,但供货并不必然单一来源:MMC 为美国 US Conec 推出的连接器形态,US Conec 的多数产能被 Meta 和 AWS 消化,且主要用于与 CPO 交换机无关的综合布线端;在产能被占满的背景下,US Conec 将生产授权给多家日本公司,包括藤仓、住友等,最终下游从哪几家采购、以及是否多家分采并不确定。
光纤连接器的供货形态是仅提供 MT 插芯还是提供完整连接器散件?对应价值量如何理解?
MT 插芯只是连接器的一部分。以 MPO 接头为例,其由 MT 插芯及多种散件组成,包括 back post、housing、boot、green print 等多个部件,其中最关键的是 MT 插芯。当前供货形态为提供整套散件,由下游例如康宁等公司采购散件后组装成完整 MPO 并交付。
单模低损 12 芯 MPO 连接器的价格区间如何,价格对采购规模的敏感度如何?
以单模低损 12 芯 MPO 连接器为例,该类接头价格在约 5–6 美元 / 个。英伟达使用 8 芯的场景,通常是使用 12 芯连接器但仅启用其中 8 芯。该价格为初步区间,随采购量从 1,000 个、1 万个、10 万个到 100 万个提升,价格差异较大。
以 Spectrum 为例,36 芯 FAU 从 OE 到前面板的链路结构、连接器数量与芯数分配如何?
以以太网 Spectrum 为例,单个 OE 为 3.2T, 并对应一个 FAU,FAU 内部为 36 芯。该 FAU 引出三根线缆:两根为 16 芯单模光纤,另一根为 4 芯薄片光纤。三根线在中板位置 (mid board, 实质为适配器 / 法兰形态而非传统意义的中板) 与机箱内侧进行耦合,并在 shuffle box 内部完成调线序后连接至前面板。已曝光的 Spectrum 机器前面板已确定采用 MMC, 因此中板端大概率也采用 MMC, 链路中实际不采用 MPO。链路数量拆解上,前面板的 128 个 MMC 接口在中板位置会形成一次端接,包含适配器 (法兰): 前面板至 “中板适配器” 的短跳线两端各有 1 个 MMC 接头;OE 侧引出的短跳线同样以 MMC 接头对接至适配器。整体从 OE 至前面板接口链路中,连接两段光纤,包含 3 个 MMC 连接器,并包含 1 个 FAU; 其中 “两根 16 芯” 用于对外连接路径,“4 芯薄片” 用于连接 ERSLP 以外接光源。
MMC 与 MPO 在尺寸与密度方面的差异是什么,为什么 Spectrum 倾向 MMC?
MPO 为多芯单端面光纤连接器,属于较早的专利体系并已广泛应用;MMC 为 US Conec 推动的下一代形态,其命名为 Micro MPO Connector, 尺寸约为 MPO 的 1/3, 因此在同等空间下可容纳 3 个 MMC 连接器,接口密度约为 MPO 的 3 倍。由于 Spectrum 实机前面板已确定使用 MMC, 中板侧大概率也会采用 MMC 以匹配链路一致性。
MMC 连接器的市场报价水平如何,相比 MPO 的价格差异体现在哪里?
MMC 当前正常市场报价约为 10–13 美元 / 个;其中 16 芯 (口径表述为 “12 期 / 12 芯” 场景) 大致在 10 美元左右,该报价通常针对 1–1,000 个量级的采购。若采购规模达到数千、10 万、100 万乃至上千万只,价格会发生变化;但整体判断是单个接头大概率会来到 10 美元以内,且相对 MPO 的 5 美元左右区间更贵。
CPO 交换机当前是否已有正式交付,现阶段能否讨论明确份额?
目前 CPO 交换机仍处于概念与推进阶段,尚未正式交付任何一台设备,因此现阶段无法形成可量化的份额口径;只能确认相关方案将会存在,但最终如何分配份额并不清晰。
Spectrum 样机中,哪些部件已能 100% 确认来自 Senko, 哪些仍不确定?
已展示的 CES Spectrum CPO 交换机实物样机中,可以 100% 确认外置光源连接器 (ERSLP connector) 的一整套来自 Senko; 其余部分不确定。虽然 MMC 形态已确定,但未来是否会从 Senko 采购无法确认,因为当前下游给到的是 forecast 而非 order, 且 forecast 可能同时给到 Senko、US Conec、住友、藤仓等多方,最终是否由两家或三家共同供货并分配份额仍待订单落地后确认。
MMC 与 ELSFP 连接器在标准与供应链层面分别是什么关系,哪些厂商参与标准制定或供货,当前量产状态如何?
MMC 属于 US Conec 的自有规格,并由 US Conec 授权给几家日本公司进行制造。ELSFP 连接器目前遵循 OIF 标准,相关厂商在 OIF 标准内参与制定并实现互配。围绕 ELSFP 连接器生态,华为参与标准制定但不生产连接器;现阶段连接器主要由 Senko 与住友两家提供,其中住友仍处于非量产状态。按当前了解到的情况,主机端 (Host 端) 的 ELSFP 连接器供应主要来自 Senko。
ELSFP 外置光源链路中,连接器的结构形态与单套价值量大致如何,结合 “8 个外置光源” 的样机
配置对应的连接器价值量如何测算?
ELSFP 连接器可理解为盲插式外壳叠加两个标准 MT 插芯的组合形态。从 Host 端到 Module 端两端合计为 “两套连接器”, 两端合计的价值量大致在 “几十美金到大几十美金” 区间,单套按约 50 美金测算时,对应一套为约 50 美金。以样机中 “8 个外置光源” 为例,对应需要 8 套外置光源连接器,若按单套 50 美金估算,则连接器合计约 400 美金。该测算仅覆盖连接器本体,不包含保偏光纤、FA 以及连接至 CW 激光器等后续组件价值量。
外置光源链路中的保偏光纤在规格与价格口径上如何理解,“16 条跳线、每条 8 芯、合计 128 芯” 的描述对应的单米价格信息是什么?
外置光源链路中提到的保偏光纤跳线为 16 条,每条跳线为 8 芯,因此合计为 128 芯。当前口径下,“40 多元人民币 / 米” 的价格指向保偏裸光纤 (约 40 元 / 米)。若加工为 8 芯缆,价格不应简单按 “40×8” 线性外推,因为还包含外护套及整体成缆等工艺与材料成本,成缆后的单米价格将高于 “40×8” 的简单乘积口径。
ELSFP 连接器业务在供应链中的交付对象是谁,Host 端与 Module 端的可追踪性差异来自哪里,整链路价值量为何无法直接等同为 “两端都使用同一供应商”?
ELSFP 连接器分为 Host 端与 Module 端。Host 端连接器会销售给机箱内跳线的 加工厂商,由其将连接器装配到机箱内的跳线 (例如图中间位置的 16 根蓝色缆线) 上,因此 Host 端更易追踪。Module 端对应外置光源所在位置 (样机上方散热结构下方、前部盖板之后), 外置光源可能由多家供应商提供,Module 端连接器具体选型由模块厂商决定;由于各家均符合标准、可互配,Module 端可能采用不同供应商的连接器,因此难以完全追踪。基于该不确定性,整套链路的连接器价值量不能简单按 “两端都确定采用同一供应商” 计算;若仅能确定一端采用某供应商,则对应价值量将少于 “两端合计”。同时,Host 端与对端在结构与成本上也不完全对称,其中一端使用公头并包含 PIN 针,成本相对更高,价格通常会比另一端略高。
可插拔与不可插拔 FAU 分别适用于哪些系统形态,Quantum 与 Spectrum 在连接器与 FAU 形态上发生了哪些变化?
“Scale out/Scale up” 概念与 FAU 可插拔 / 不可插拔的选择无直接关系。以产品线看,2025 年 4 月 GTC 发布了两款交换机:Quantum X 用于 IB,Spectrum X 用于以太网。Spectrum 在 2025 年 4 月发布版本中使用 MPO 连接器,但在后续展示样机时外观已与 4 月版本不同,并由 MPO 切换为 MMC, 推断更接近最终形态。Quantum 在 2025 年 4 月发布时已展出样机,其结构为 4 颗 28.8T ASIC 组成 115.2T 交换带宽;单颗 28.8T ASIC 周围为 6 个 OE 模组,且该 OE 模组为可插拔式,通过 socket 与下方 substrate 连接。每个 OE 模组上为 3 个 1.6T OE, 因此单颗 ASIC 周围为 18 个 1.6T OE, 整体为 “4 个 ASIC + 围绕的 1.6T OE” 的结构。在 FAU 形态选择上:当 OE 模组可插拔时,对应采用不可插拔的传统 FAU 形态;当为高度共封装、集成度极高的形态时,更需要可插拔式 FAU。
Quantum 场景下 “不可插拔传统 FAU” 的连接与固定方式是什么,提到的芯数配置具体如何?Quantum 场景下的传统 FAU 中,FA 接头为玻璃连接器,与 OE 之间通过有源耦合完成对其后点胶固定,一旦粘接完成即不可分离,属于不可插拔形态。该场景下提到的配置为 “18 芯的两个保偏” 和 “16 芯的单模”, 并通过有源耦合对其后进行点胶粘接固定。
Spectrum 及类似高度共封装场景为何需要可插拔式 FAU, 其核心制造与可靠性约束是什么?高度共封装场景下,FA 与 OE 之间的耦合与粘接需要在封装前完成,以便在将 OE 与 ASIC 共封装到 substrate 之前开展多轮测试与验证 (例如通光表现、良率与性能)。若每个 OE 都带着已固定的跳线并与大量 OE、中心 ASIC 一起进入回流焊等工序,存在虚焊风险,且可能导致跳线连接器受热损伤。一旦芯片模组成本极高,上述风险将放大潜在损失。因此,在类似 Spectrum 这种集成度很高、真正共封装的形态下,OE 端采用可插拔方案成为必要需求;反之,若 OE 本身通过 socket 实现电接口可插拔,则通常没有必要再使用可插拔式 FAU。
可插拔 FAU 是否必然采用金属外壳,不同厂商的可插拔方案在结构路径上有哪些差异?
可插拔式 FAU 不必然采用金属外壳,行业内存在多种可插拔思路。古河方案为 两端传统 FAU, 中间增加透镜做准直,通过类似 NPO PIN 针结构进行对其,并用磁吸方式将两侧吸合,并非依赖金属外壳的典型路径。博通也存在可插拔 CPO 相关方案,其外观可见可插拔形态,但内部结构细节不可直接确认;其路径可理解为将一段传统 FA 埋入接头模组内部,再在两段 FA 之间实现对准与耦合。另有方案在结构上不做调节、不引入介质,接头直接贴合在 FA 端面后导入光路。
当前主流 FAU 形态与供应格局的判断口径是什么,在哪类方案中优势更为明显?
当前主流仍以天孚提供的 FAU 形态为主;在 Quantum 的 IB 方案中优势更为明显,份额相对更高,并与 Mellanox 体系方案配套更为直接。
关于英伟达 CPO 交换机在以太网侧的演进路线,Quantum、Spectrum 各自可对应哪一代产品?
据目前了解,交换机面板前方放置了一块芯片模组,从该模组形态判断,其采用的并非 MPC 方案。但该交换机计划在明年才交付,并于明年正式批量交付,届时是否会切换到 MPC 方案仍无法确认。代际上,Quantum 可视为第一代 CPO 交换机 (相对更早),Spectrum 因推出更晚可理解为第二代;但实际配合送样的产品更可能对应 “下一代”, 且不排除并非当前这一代。至于 scale up 侧,当前仍以电交换机为主,未来 “用光” 的时间点更偏向再下一代;同时,scale up 端究竟采用 NPO 还是模块式方案也无法确认,需要等待 3 月份 GTC 期间进一步观察。就展出节奏而言,CES 已出现 Spectrum 功能样机图片,而从 CES 到 3 月 GTC 间隔仅两三个月,预计未必会在 GTC 再展出更 “更新” 的 CPO 交换机,反而更可能展示 NPO 交换机,但这一判断同样无法 100% 确认。
以当前 CPO 交换机光互连形态看,FA 跳线 / 连接器的形态与单条价值量大致如何?
MPC 连接器在当前送样阶段的价格区间如何理解?
当前 FA 跳线往往以 “一根整条跳线” 的形式交付:一端为 FA, 另一端分拆为两个 或三个连接器的形态。例如在 Quantum 场景中,一端为 18 芯 FA, 另一端可能拆分为两个 8 芯加一个 2 芯保偏,同时配合两个 8 芯单模;也可能做成一个 16 芯 单模的形态。该类跳线的价值量主要来自手工装配成本与接头本体成本,单条价格预计在 “百元美金” 量级。相比之下,MPC 连接器在当前阶段通常更贵,约在 “几百美金” 量级;但该价格更偏向小批量送样阶段,并非未来批量商业化的价格水平,批量价格预计会显著降低,否则难以实现商业化落地。
在英伟达生态内,Quantum 与 Spectrum 在量的结构上可能呈现怎样的差异?
两类交换机分别用于哪些网络形态与协议栈要求?若从英伟达自身预期与生态定位看,Quantum 的量并非大规模,其更多在英伟达自有生态内使用;相比之下,Spectrum 的规模预计显著更高,可能是 Quantum 的数倍至 10 倍以上。两者均用于 scale out 场景。由于需要与外部客户既有生态兼容 (客户可能已部署其他卡或其他方案), 因此采用以太网体系,并使用 RoCE v2 协议;在此约束下,若选择 CPO 交换机,则必然配套以太网交换机。英伟达更倾向寄希望于 Spectrum 这一代产品的放量。
Marvell 侧 CPO 交换机样机与光连接方案的进展如何?与英伟达 Spectrum 在展出层面的差异点是什么?
Marvell 已在去年的 OCP 上展出过 CPO 交换机实物,且后续多个展会均持续展出可运行的功能样机;该样机中涉及的光连接器方案均采用 Senko 方案 (包括 MPC)。不过该样机更偏 “秀肌肉” 的工程样机属性,尚未看到明确终端用户确认采购,因此难以用 “已确定订单” 表述,但若未来实现销售落地,方案预计仍将沿用 Senko 体系。英伟达侧 Spectrum 目前也处于功能样机展出阶段,CES 上已出现相关图片;若该图片对应的实物属实,则可判断其并非 MPC 方案。
在 CPO/NPO 与不同连接形态下,微透镜阵列 (Micro lens / 准直透镜 / 扩斑相关器件) 的必要性如何变化?围绕该器件的供应格局有哪些可确认信息?
CPO 与 NPO 在集成方式上差异显著:若为 CPO, 集成度更高;当采用天孚 FA 等传统贴合耦合方案时,通常需要微透镜或准直透镜以完成扩斑与对准。若采用 Senko MPC 方案,则一般不需要该部件,因为 MPC 连接器自身集成了透镜结构与扩斑功能。对 Spectrum 当前方案而言,由于更接近 “非接触式” 连接形态,判断大概率也不需要微透镜 / 准直透镜。供应层面,Coherent、SUSS MicroTec 等均被提及;其中 SUSS MicroTec 进入英伟达供应链的说法不成立,但确有听闻其在相关领域布局。对 NPO 而言,其形态与传统光模块更接近,可能仍会存在 O/E 与 FA 耦合,从而可能涉及准直器件;但在类似 Spectrum 所示的封装形态中,光引擎及周边器件可能在 TSMC 整体封装流程中完成,最终仍取决于 FA 侧采用的具体方案。若采用传统 FA, 相关准直器件可能由 FA 厂商采购并贴装。该器件体积很小,单体尺寸与 FA 端面大小接近;相较整个 O/E 成本不高,但相较 FA 本体仍属于额外的透镜类器件成本。
保偏光纤在 CPO 交换机中的用量与价值量应如何估算?
25 年相对 24 年的消耗变化幅度如何?25 年保偏光纤消耗量相对 24 年可能已达到 2~3 倍。历史上保偏光纤用量很小,主要用于 EDFA 等器件内部极短段,长度往往仅 1–3 厘米。进入 CPO 交换机场景后,用量显著提升:外置光源模块内部可能需要 3–5 厘米;进入 CPO 内部后,单通道对应的保偏光纤长度可能接近 1 米,即便未到 1 米也在 50–80 厘米区间。同时在两端做接头时还会损耗一部分长度,因此单通道整体用量接近 1 米。若以一个 CPO 交换机内 128 个通道测算,总用量约为 128 米;按 1 米约 40 多人民币估算,这一项对应的价值量即为 CPO 交换机内保偏光纤的成本量级。
对于光互连相关产品,今年在去年放量 2~3 倍的基础上,是否可能进一步出现 约 10 倍的放量变化?这一预测背后的驱动因素是什么?
今年确实听到过在去年放量 2~3 倍的基础上进一步 “翻 10 倍” 的预测,但该判断仅为预测,并非已确认的订单。去年 2~3 倍的放量中,相当一部分消耗在测试环节,主要用于 ERSLP 相关电路的测试与送样;由于大功率激光器在加工过程中可能烧伤两端端面,端面一旦出现问题该条线即报废,因此测试阶段本身会显著消耗产出;而若今年实现约 10 倍的放量,更接近量产级别的放量特征,体现为生产侧与供给侧进入为量产做准备的状态。
MMC 连接器在单个 CPO 交换机 / 机箱中的价值量如何测算?
价格水平、供需格局以及适配器等配套部件的价值量大致是多少?单个 MMC 接头价格在 “十几美金” 区间,大批量情况下可能进入 10 美金以内。不同厂商 (例如 US Conec 自制,或授权给 Senko 等) 会有各自定价权,但在供不应求背景下,市场呈现 “有多少卖多少” 的状态,短期缺乏主动降价动力,价格大概率维持在相近水平,三家之间也不会通过显著降价打破平衡并抢夺份额。以某项目为例,单个 CPO 交换机 / 机箱内部包含三段结构,每段 128 个接头,合计用量为 128×3; 若按每个接头 10 美金估算,则仅接头部分的价值量可据此直接计算。除接头外,还涉及前面板上的适配器,单个适配器约为 3~4 美金;前面板上约有 32 个适配器。机箱内部另一端同样存在适配器配置,但数量取决于通道形态:若为单通道可能为 128 个,若为 4 通道可能为 32 个,具体需视实际设计而定。
天孚 FAU 方案如需扩产,上游是否会出现紧缺设备?其核心工艺链条是什么,自动化与人工环节如何分布?
FAU 的核心形态可理解为一块金属方块 / 柱体,在其上通过激光切割加工微槽,例如 18 芯 FA 需要切 18 个微槽;随后对光纤进行剥纤与埋槽,将光纤埋入微槽后注入光学匹配胶,再压盖板,形成 FA 连接器。若为侧向耦合则按上述流程完成;若为垂直耦合,则还需要在另一端切出 45 度或其他角度的切角,并进一步涉及镀膜等工艺。扩产的主要设备环节集中在激光切割设备;而端接环节以人工为主,包括剥光纤、穿纤、注胶等工序,自动化程度相对有限。
从技术壁垒角度看,传统 FA 与可插拔式 FA 的难度差异如何?
未来该领域是否更容易出现新增供应商?传统 FA 在 4 芯、8 芯等较低芯数时工艺相对成熟,国内 “几十家” 企业具备制造能力;但当芯数提升至更高水平,例如 18 芯、36 芯甚至更高,在单个 FAU 上实现高芯数集成会显著提高制造难度,目前通常只有头部少数厂商具备相应能力;曾见过 72 芯的图纸方案,在同一器件上实现高芯数的加工与一致性控制难度极高。另一方面,从英伟达侧的现状看,其 CPO 方案已确定采用天孚方案;而从 SPEC 项目观察,其并未采用传统 FA, 而是采用可插拔式 FA。天孚是否具备可插拔式 FA 方案虽 “听说有”, 但未看到实物方案亦未见公开信息,是否已向英伟达送样无法确认,倾向判断大概率尚未送样。 可插拔式 FA 与传统 FA 在工艺路线与系统耦合方式上是两类产品。以 Senko 的 MPC 为例:连接器本体为金属一体压铸成型,尺寸极小;压铸后内部形成可容纳 36 根光纤的微槽,同时集成 36 个反射镜结构,并涉及镀膜与后续防氧化处理等步骤。端接环节更复杂:内部同时使用 32 芯单模光纤与 4 芯薄片光纤,纤芯排布并非简单平行,而是呈 V 字形排列;其中 4 芯薄片光纤还需要调偏、对 “熊猫眼” 等关键位置进行精细校准。完成定位后需注入光学匹配胶、盖板并进行光固化;固化过程中存在产生气泡等风险,整体良率显著低于传统 FA。系统装配与对端耦合方面,MPC 通过两类部件实现对其与耦合;其中一类需要在很早阶段进入 TSMC 封装流程并安装,同时需提供大量跳线用于耦合阶段测试;耦合完成后拔除测试跳线,形成 CPO 模组交付 ODM 或组装厂,后续装机时再插入新的 MPC 组件跳线,整体链条复杂度与工艺门槛均高于传统 FA。其他可插拔式方案虽然结构各异,但在制造复杂度与系统耦合要求上通常也处于相近等级。