文章来源：大话成像

AI 算力的指数级增长，正在把整个半导体产业推向全新的十字路口。当万卡级集群成为常态，数据传输的功耗与带宽瓶颈早已超越计算本身，成为制约算力扩张的核心矛盾。

在这场全光互联的产业浪潮中，四条技术路线格外引人注目：OCS（光电路交换）、LCOS（硅基液晶）、CPO（共封装光学）、Micro LED。它们并非简单的迭代替代，而是在不同层级、不同距离上构建起完整的光互联技术矩阵。而更值得关注的是，这场技术变革的核心玩家，正在从传统光模块厂商，延伸至我们熟悉的传统光学公司与CIS（CMOS 图像传感器）厂商。

很多人会混淆这几个概念，以为是同一条赛道的前后代际。事实上，它们各司其职，共同构成了 "从核心网络到芯片内部" 的全链路光互联体系。

四大核心技术路线详解：

1. OCS：网络层的 "全光高速路"

OCS（Optical Circuit Switching，光电路交换），本质是光信号直接在光路层面完成交换，无需经过光电 - 电光转换。

传统电交换就像收费站，每辆车（光信号）都要停下来缴费（转成电信号）、换车道（交换）、再重新上路（转回光信号），既耗时又耗能。而 OCS 就像全互通立交桥，光信号直接在光纤中完成路径切换，全程 "不落地"。

• 核心价值

  大幅降低长距离、大端口数交换的功耗与延迟

• 应用场景

  数据中心 Spine 层、AI 集群机柜间互联

• 关键部件

  WSS（波长选择开关），而 LCOS 正是当前 WSS 的主流技术方案

2. LCOS：横跨显示与通信的 "多面手"

LCOS（Liquid Crystal on Silicon，硅基液晶）是一项 "跨界技术"，它既是 AR / 投影的核心显示方案，也是光通信中光调控的关键技术。

在光通信领域，LCOS 芯片通过液晶分子偏转控制光相位，实现对不同波长光信号的选择与切换，是 WSS 的核心 "大脑"。相比传统 MEMS 方案，LCOS 具备端口数更多、插损更低、控制更灵活的优势，完美匹配 AI 数据中心高维度光交换的需求。

• 国内代表厂商

  豪威集团（韦尔股份）、奇景光电、芯视元

• 产业地位

  全球第一条 12 英寸晶圆级 LCOS 产线已落地中国，豪威更是全球最大的 LCOS 制造基地

• 骨干网 WSS：供货 Lumentum、Coherent、Finisar，用于运营商 ROADM、云厂商 DCI 跨数据中心互联
• 智算中心 OCS：通过谷歌 Apollo OCS 验证、批量下单；微软同步认证，是 CPO 集群配套全光交换核心芯片；固态无机械结构，功耗仅 MEMS 光开关 1/5，适合十万卡级 AI 集群调度

3. CPO：芯片级的 "光电共封装"

CPO（Co-packaged Optics，共封装光学），是将光引擎与交换 ASIC 芯片封装在同一基板上，通过缩短电信号传输距离，大幅降低高速互联的功耗与损耗。

传统可插拔光模块，电信号要从芯片走 PCB 到面板、再到光模块，路径长、损耗大。到了 1.6T、3.2T 速率下，铜互连几乎触及物理极限。CPO 把光引擎 "搬进" 芯片封装里，让光电转换尽可能靠近计算核心，从架构上解决高速互联难题。

• 主流路线

  硅光 CPO（博通、英伟达主推，覆盖中长距）

• 核心优势

  功耗降低 30%-50%，端口密度提升数倍

• 产业节点

  2026 年进入规模量产元年，英伟达 Spectrum-X、博通 Bailly 均已出货

4. Micro LED CPO：短距互联的 "颠覆者"

当 CPO 向更短距离渗透（机柜内、板间、芯片间），传统激光器方案成本高、散热压力大的问题开始凸显。而 Micro LED 的加入，开辟了一条全新的技术路径。

Micro LED CPO 以微型发光二极管作为光源，替代传统 VCSEL 激光器，主打0.5-30 米短距场景。它的功耗仅为激光方案的 10%-40%，且具备阵列冗余、可靠性高、成本潜力大等优势，完美匹配 AI 服务器柜内高速互联的需求。

• 定位差异

  硅光 CPO 主攻百米级中长距，Micro LED CPO 主攻十米级短距

• 产业预期

  LightCounting 预测 2029 年 1.6T 短距场景渗透率将超 30%

一句话总结四层关系：

产业节奏与市场空间：

从产业化进度看，四条技术路线处于不同成熟阶段：OCS 与 LCOS 已在数据中心规模部署，是当前 AI 光互联的成熟方案；CPO 正处于量产前夜，2026 年将迎来首轮规模出货；Micro LED CPO 仍处于验证导入期，预计 2028 年后逐步起量。根据 LightCounting 与 Yole 预测，2029 年全球 CPO 相关市场规模将突破 120 亿美元，其中光引擎精密光学组件占比约 25%；LCOS 光通信芯片市场年复合增速超 40%，Micro LED 短距光互联市场将在 2030 年进入爆发期。

在这场光互联革命中，舜宇光学、水晶光电、联合光电等传统光学龙头并非旁观者。它们深耕数十年的精密光学设计、超精密加工、规模化制造能力，正在成为 CPO 时代的核心壁垒。

核心优势：从 "成像光学" 到 "通信光学" 的能力迁移

传统光学公司的优势，不在于做光芯片，而在于做光芯片之外的 "所有光学精密件"。

• 精密透镜与准直器无论是硅光芯片还是 Micro LED 光源，都需要高精度的透镜、准直器、耦合透镜来实现光束的整形与耦合。这些零件的公差往往在微米甚至亚微米级，正是传统光学厂商的看家本领。以舜宇光学为例，其在手机镜头领域积累的玻塑混合、非球面加工技术，可直接迁移至 CPO 光引擎的光学组件制造。

  
  

• 晶圆级光学（WLO）与封装集成CPO 光引擎追求极致小型化，晶圆级光学封装成为关键工艺。传统光学厂商在安防、车载镜头领域积累的 WLO、晶圆级封装经验，可直接复用在光引擎的批量制造中。晶方科技凭借 TSV（硅通孔）与晶圆级封装技术，已成为 CPO 光引擎合封的核心供应商，单颗光引擎中 TSV 工艺价值占比达 10%-30%。

• 大规模量产与品控能力光学行业是典型的 "良率为王" 行业。传统光学厂商在手机、车载光学的亿级出货中，打磨出了成熟的自动化产线与严苛的品控体系。当 CPO 从样品走向千万级量产，这种规模化制造能力将成为核心护城河。

典型布局：不做芯片，做 "光引擎的卖水人"

头部传统光学厂商普遍采取了清晰的定位：不跨界做硅光芯片，专注做 CPO 光引擎的核心精密光学组件。

• 舜宇光学：将光通信 / CPO 定位为手机、车载之外的第三增长曲线，专注 CPO 光引擎核心精密光学组件，已向头部客户送样验证

• 水晶光电：依托光学薄膜、滤光片技术优势，布局 CPO 相关光学元件，同时在 AR 领域深度绑定 LCOS 与 Micro LED 光机方案

• 联合光电：从安防镜头延伸至车载与光通信，开发 CPO 光引擎配套的光学透镜与耦合模组

能力边界与挑战

传统光学厂商的能力边界也十分清晰：核心优势集中在光学结构件与精密制造，普遍不涉及激光器、硅光芯片等有源光器件的设计，定位是 "光引擎的精密组件供应商"，而非光模块整体方案商。同时，通信级光学器件对可靠性、环境稳定性、长期老化性能的要求远高于消费电子，车规级光学经验虽可复用，但仍需 1-2 年的认证周期完成产线与品控体系升级。

如果说传统光学公司的优势在 "精密制造"，那么 CIS 厂商的核心底气则在 "半导体工艺"。豪威、思特威等 CIS 龙头，正在从 "捕捉光的成像芯片"，向 "调控光、发射光的光互联芯片" 延伸。

核心优势：硅基工艺同源，技术复用性极强

CIS 与 LCOS、Micro LED 本质上都是硅基半导体器件，共享大量底层工艺与制造能力。

• 晶圆制造与像素设计能力CIS 厂商每天都在和 "微米级像素阵列" 打交道。无论是 LCOS 的像素电极设计，还是 Micro LED 的像素驱动与阵列排布，其底层逻辑高度相通。豪威从 CIS 到 LCOS 的跨越，正是基于 12 英寸晶圆制造、像素设计、芯片封装的能力复用，短短数年便做到全球 LCOS 产能第一。

• 先进封装与 TSV 技术CIS 是先进封装的先行者，TSV、3D 堆叠、晶圆级封装早已是车规 CIS 的标配。而这些工艺，恰恰是 CPO 光电共封装的核心技术。晶方科技作为国内车载 CIS 封测龙头，凭借 TSV 技术无缝切入 CPO 光引擎封装赛道，成为 A 股唯一覆盖 CPO/OIO/NPO 全路线的封测标的。

• 系统级集成能力现代 CIS 早已不是单一传感器，而是集成了 ISP、接口、驱动的系统级芯片。这种 "光电 + 电路" 的混合设计能力，让 CIS 厂商在做光引擎、光调制芯片时得心应手。

两大路线分化：豪威守 OCS，思特威攻 CPO

有趣的是，国内两大 CIS 龙头选择了完全不同的技术切入路径，形成了 "一上一下" 的互补格局。

豪威（韦尔股份）：卡位 OCS 光交换，做光路的 "交通指挥"豪威选择从 LCOS 切入，向上游光网络层延伸。其 LCOS 芯片作为 WSS 的核心部件，已大规模应用于 AI 数据中心的 OCS 光电路交换场景。

• 技术积累：2010 年布局 LCOS，拥有全球第一条 12 英寸晶圆级液晶注入产线
• 应用落地：AR 显示、车载 HUD、光通信 WSS 三端量产，其中光通信业务随 AI 算力爆发高速增长
• 底层逻辑：发挥硅基液晶工艺优势，占领光网络中的 "光调控" 环节

思特威：卡位 Micro LED CPO，做芯片间的 "高速链路"思特威则选择向下游芯片级互联延伸，主推 Micro LED CPO 方案，瞄准机柜内、芯片间的短距高速传输。技术优势：依托 CMOS 工艺积累，开发高带宽、低功耗的 Micro LED 光收发阵列

• 场景精准：完美匹配 0.5-30 米短距需求，1.6T 场景功耗仅 1.6W，约为铜缆的 5%
• 底层逻辑：发挥半导体设计优势，占领光互联中的 "光电转换" 环节

落地难点与路线分化

CIS 厂商跨界光互联也并非一路坦途。对于 LCOS 路线，光通信级 WSS 芯片对波长控制精度、插损一致性、工作温度范围的要求远高于显示场景，需要针对通信场景做专项工艺优化，客户认证周期长达 2-3 年。对于 Micro LED CPO 路线，当前行业标准尚未统一，不同厂商的阵列规格、接口协议存在差异，且巨量转移、光学耦合良率仍是量产核心瓶颈，短期更多面向定制化 AI 集群场景，大规模普及仍需时间。

从 OCS 到 Micro LED，我们看到的不只是几项技术的演进，更是整个产业边界的重构。

过去，光学是光学，半导体是半导体，光通信是光通信，彼此泾渭分明。而今天，随着 CPO、硅光、Micro LED 等技术的融合，精密光学制造与先进半导体工艺正在成为同一枚硬币的两面。

• 不懂半导体的光学公司，做不了下一代光引擎；
• 不懂光学的半导体公司，做不好光电共封装；
• 只有同时掌握 "光的设计" 与 "硅的制造"，才能在这场变革中站到最后。

对于传统光学公司而言，这是从 "消费电子周期" 迈向 "AI 算力周期" 的历史性机遇；对于 CIS 公司而言，这是从 "单一成像赛道" 拓展至 "全光电半导体平台" 的能力升维。两类厂商并非竞争关系，而是在光引擎的产业链上分别占据精密光学与半导体芯片的不同环节，最终形成深度协同的产业格局。

当光真正成为算力的血液，那些既能读懂光、又能驾驭硅的玩家，终将成为 AI 时代的隐形赢家。