AI连接瓶颈催生CPO与高端PCB新机遇

概览

本研报深入分析了AI数据中心内部连接技术的演变及其对供应链的影响。随着AI模型训练对数据移动带宽需求的指数级增长，数据中心架构正从“算力受限”转向“连接受限”。报告重点探讨了共封装光学（CPO）技术的崛起、挑战及时间表，同时分析了铜连接在短期的主导地位，以及由此带动的高端印刷电路板（PCB）、高密度互连板（HDI）和ABF基板的需求爆发。研报认为，连接技术的升级将重塑供应链价值分布，利好拥有深厚制造底蕴和生态系统控制力的技术领导者。

核心观点

连接瓶颈与技术方案演进：AI数据中心的数据移动已成为主要性能瓶颈。目前，铜连接主要用于机架内（Scale-up）短距离传输，而光连接凭借高带宽和低损耗成为机架间（Scale-out）的主流。随着速率向1.6T及3.2T演进，传统可插拔光模块的功耗和信号完整性问题日益凸显，推动行业向共封装光学（CPO）转型。CPO通过将光学引擎与芯片共同封装，可显著提升能效和信号完整性，但面临制造良率、测试复杂性及维护服务性（不可热插拔）等挑战。 CPO部署时间表与竞争格局：研报预计CPO将在2026年下半年开始在Scale-out网络中小规模部署，而Scale-up场景因可靠性验证要求更高， adoption 将更晚。短期内，线性可插拔光学（LPO）作为过渡方案，可降低约三分之二的功耗。在Scale-up场景中，铜连接（包括共封装铜CPC）在2026-2028年仍将是主流，利好立讯精密等厂商。NVIDIA和Broadcom是CPO领域的先行者，其中NVIDIA的方案更接近近封装光学（NPO），保留了光学引擎的可拆卸性以改善服务性；Broadcom则采用更集成的方案。台积电的COUPE技术有望成为CPO制造的主流平台。 PCB与基板供应链的价值重估：AI服务器对高速信号传输的要求推动了多层PCB、HDI和ABF基板的内容值大幅提升。2025年，多家PCB和材料供应商已实现50-100%的收入增长。关键原材料如T-glass、ABF膜和高端铜箔的供应紧张，进一步巩固了上游材料商的议价能力。尽管2026年底后竞争加剧可能导致利润率扩张放缓，但新产品周期（如中背板和后背板）及ASIC需求的增长将持续支撑行业龙头的盈利动能。Ibiden和Unimicron是主要的基板供应商，VGT是主要的HDI供应商，生益科技等则是纯PCB材料供应商。

分析框架

研报采用产业链自上而下的分析方法，首先从AI数据中心架构变化的宏观趋势入手，识别出“连接”为新的核心矛盾。接着，通过对比铜连接、可插拔光模块、LPO、NPO和CPO等技术路线的性能、功耗、成本及服务性，推导出各技术的时间表和市场份额演变逻辑。在供应链层面，研报拆解了CPO和高端PCB的价值链，从芯片制造（台积电）、光学引擎、激光器、光纤阵列单元（FAU）到PCB基材（铜箔、树脂、玻璃布），逐一分析各环节的技术壁垒、供需格局及主要玩家。最后，结合资本开支计划和产能扩张情况，评估各环节的盈利可持续性和投资价值。

方法论与常识提炼

• 行业/产业分析框架产业链上中下游传导

  产业链价值传导分析

  研报通过分析AI数据中心连接技术变革，追踪价值如何从下游云服务商向上游芯片制造、光学组件、PCB及原材料环节传导，识别出受益于技术升级和高壁垒的细分领域。

• 行业/产业分析框架供需框架

  关键技术供需平衡分析

  针对T-glass、ABF膜、激光器等关键瓶颈环节，研报分析了供给端的产能扩张节奏与需求端AI服务器爆发式增长的匹配程度，判断价格趋势和盈利动能。

• 竞争与战略框架护城河/竞争优势

  技术壁垒与生态系统控制力

  研报强调在CPO和高端PCB领域，拥有深厚制造底蕴、良率控制能力及生态系统控制力（如台积电、Broadcom）的企业具有更宽的护城河，能更好地抵御竞争并获取超额利润。

标的映射与对比

研报将主题/逻辑映射到具体标的时的结构化摘要（优势、劣势、对比与风险）。

• NVIDIA (NVDA.US)

  CPO技术主要推动者，其GPU和交换机芯片是连接升级的核心驱动力。

  优势

  技术领先，生态系统强大，CPO方案注重服务性（NPO路径）。

  对比

  与Broadcom相比，NVIDIA更倾向于保留光学引擎的可拆卸性。

  风险

  CPO部署进度不及预期，竞争加剧。

• Broadcom (AVGO.US)

  CPO交换机芯片领先供应商，已有多代产品发布。

  优势

  CPO技术积累深厚，成本优势明显，已与Tencent、Meta等客户合作。

  劣势

  早期方案服务性较差，供应链集中度高风险。

  对比

  比NVIDIA更早推出集成度更高的CPO方案，但正转向台积电平台。

  风险

  技术迭代风险，客户集中度高。

• TSMC (TSM.US)

  CPO制造核心平台提供商，COUPE技术有望成为行业标准。

  优势

  先进封装技术领先，生态系统控制力强。

  对比

  在CPO制造领域具有不可替代的地位。

  风险

  技术复杂度导致良率爬坡缓慢。

• Lumentum (LITE.US)

  CPO外部激光源主要供应商，已获得数亿美元订单。

  优势

  技术领先，客户认可度高。

  对比

  在CPO激光器领域占据领先地位。

  风险

  技术路线变更风险。

• Luxshare (立讯精密)

  铜连接（含CPC）主要受益者，Scale-up场景主流方案供应商。

  优势

  制造能力强，客户关系紧密。

  对比

  在铜连接领域具有显著优势。

  风险

  铜连接技术被快速替代的风险。

• Ibiden / Unimicron

  AI服务器ABF基板主要供应商。

  优势

  技术壁垒高，产能稀缺。

  劣势

  资本开支大，折旧压力。

  对比

  全球少数能提供高端AI基板的厂商。

  风险

  产能过剩风险，技术迭代风险。

关键数据

• 光模块市场规模2025年超230亿美元同比2024年增长50%
• 以太网光模块增速2024-26年CAGR 59%随后2026-30年减速至15%
• 800G光模块出货量2025年达1000万只创历史新高，100G模块耗时十年才达到此规模
• CPO功耗优势比可插拔方案高3.5倍能效NVIDIA数据，同时信号完整性提升63倍
• CPO部署时间2026年下半年预计在Scale-out网络中小规模开始
• PCB/材料商收入增长50-100%2025年部分供应商因AI服务器需求实现的增长
• IC基板市场占比~20%预计2027年在PCB市场中的整体占比

影响与含义

研报认为，AI连接技术的演进将为供应链带来结构性增长机会。对于投资者而言，关注点不应仅是哪种技术最终胜出，而是各技术在特定时间窗口内如何捕获价值。CPO的长期潜力巨大，但短期面临挑战，LPO和铜连接仍是重要过渡和补充。高端PCB和基板厂商将直接受益于AI服务器含量提升和材料紧缺带来的量价齐升。具备技术领先优势和生态控制力的龙头企业（如台积电、Broadcom、NVIDIA及其核心供应商）将获得更高的估值溢价。

风险

• CPO技术良率爬坡不及预期，导致部署延迟。
• CPO服务性问题（不可热插拔）导致云服务商接受度低。
• 关键材料（如T-glass、InP衬底）供应短缺制约产能。
• 2026年后行业竞争加剧，导致PCB和光模块利润率承压。
• 铜连接技术进步延长其生命周期，挤压CPO市场空间。

后续跟踪

• 2026年下半年CPO在Scale-out网络中的实际部署规模和客户反馈。
• NVIDIA和Broadcom下一代CPO产品的技术细节和量产进度。
• T-glass和ABF膜等关键材料的产能扩张情况和价格走势。
• LPO技术在数据中心中的渗透率变化。
• 主要PCB和基板厂商的资本开支计划及产能利用率。