Steckbare, optische NPO- und CPO-Module: Technischer Vergleich und Bereitstellungs-Roadmap

mit einer Leistung von mehr als 1000 W,mit einer Breite von mehr als 20 mm,, undKopakete Optik (CPO)sind drei verschiedene optische Verbindungsarchitekturen, die sich durch die physische Lage der optischen Antriebe im Verhältnis zum Host-ASIC unterscheiden.Plugbare Module beherbergen die optische Maschine in einem ersetzbaren Front-Panel-TransceiverNPO montiert es auf der Leiterplatte in Zentimeternähe zum ASIC; CPO integriert die optische Anlage und schaltet das ASIC innerhalb desselben Pakets ein, wodurch die Kupferspuren zwischen ihnen beseitigt werden.

Das Optical Internetworking Forum (OIF) hat offizielle Interoperabilitätsspezifikationen und Rahmendokumente für alle drei Architekturen veröffentlicht.zur Festlegung von CPO-Co-Packaging- und NPO-Near-Package-Konfigurationen als anerkannte Optical Interconnect-Design-Paradigmen neben herkömmlichen steckbaren Formfaktoren. Das Verständnis, wo sich jede Architektur in der Bereitstellungslandschaft befindet und warum sie sich dort befindet, ist die zentrale Frage für Rechenzentrumsingenieure, die eine Infrastruktur über 800G hinaus planen.

Plug-in gegen NPO gegen CPO

Die klarste Linse, um diese drei Architekturen zu verstehen, ist die räumliche.mit dem Schalter ASIC über Kupfer-PCB-Spuren verbunden, die die gesamte Breite der Platine abdecken können. NPO verkürzt diesen Weg auf Zentimeter: Der optische Motor wird direkt auf der Leiterplatte in unmittelbarer Nähe des ASIC montiert, ohne das volle Brett zu überqueren.CPO eliminiert den Kupferweg zwischen den Komponenten fast vollständig, wobei die optische Anlage und das ASIC in derselben Modulkonstruktion zusammengefügt werden.

Diese räumliche Unterscheidung hat direkte technische Konsequenzen: Bei den Fahrspuren, die für moderne KI-Stoffverbindungen erforderlich sind, trägt jeder Zentimeter Kupferspuren zum Einsatzverlust bei.Signalverzerrung, und den Stromüberschuss, der durch digitale Verarbeitung ausgeglichen werden muss.Die Architektur, die eine Bereitstellung wählt, bestimmt nicht nur ihr aktuelles Betriebsprofil, sondern auch die technischen Einschränkungen, die sie mit sich bringt, wenn die Durchsatzanforderungen steigen.

Trotz der wachsenden Aufmerksamkeit der Branche für NPO und CPO halten herkömmliche steckbare optische Module weiterhin mehr als 95% des globalen Marktes für Rechenzentrumsverbindungen.Diese Konzentration spiegelt keine Trägheit wider.Es spiegelt eine Reihe von technischen und betrieblichen Vorteilen wider, die alternative Architekturen nicht in kurzer Zeit replizieren können.

Hot-Swap-Feldersatzszene

Der wichtigste Faktor, der die Vorherrschaft von Pluggable aufrechterhält, ist die Reife der Fertigung.ErtragsquoteDer Prozentsatz der hergestellten Einheiten, die alle Spezifikationsschwellenwerte beim ersten Durchgang ohne Nachbearbeitung überschreiten, hat bei den führenden Anbietern für 800G-Plug-in-Produkte etwa 95% erreicht.in der Herstellung von optischen Modulen, bei denen die Komponentenverzögerungen eine Untermikron-Ausrichtung erfordern und die Montageprozesse in optischen, mechanischen und elektrischen Bereichen eng miteinander verknüpft sind,eine Ertragsrate auf diesem Niveau stellt Jahre der kumulierten Veredelungsrefinement darEs wird direkt in die Stückkosten, die Zuverlässigkeit der Lieferkette und die Fähigkeit, die Produktion entsprechend der Nachfrage zu skalieren, übersetzt.

DieHot-SwapDie Fähigkeit, die den steckbaren Formfaktoren innewohnt, fügt eine zweite Betriebsdimension hinzu, die in architektonischen Vergleichen häufig unterschätzt wird.Der Feldwechsel eines steckbaren Moduls erfordert kein geplantes Wartungsfenster und kann von Betriebsmitarbeitern ohne spezielle Werkzeuge in wenigen Minuten durchgeführt werdenDiese Eigenschaft macht eine steckfähige Infrastruktur vollständig kompatibel mit dem 24/7 Betrieb von Rechenzentren, eine praktische Einschränkung, die in Produktionsumgebungen erhebliche Bedeutung hat.Die Tiefe der Lieferkette verstärkt diesen Vorteil: mehrere qualifizierte Hersteller, ein weltweit verteiltes Inventar und ein gut etabliertes Komponentenökosystem sorgen dafür, dass Verfügbarkeits- und Kostenstrukturen von den Beschaffungsteams gut verstanden werden.

Die finanzielle Leistung der führenden Anbieter liefert konkrete Beweise für das aktuelle Handelsgewicht der Steckdose.Zhongji Innolight erzielte im ersten Quartal 2026 einen Umsatz von rund 194 RMB0,96 Mrd. RMB, was einem Wachstum von 192% gegenüber dem Vorjahr entspricht, mit einem Nettogewinn von rund 57,35 Mrd. RMB, ein Anstieg von 262% gegenüber dem gleichen Zeitraum.Das Unternehmen hält mehr als 40% des weltweiten Marktes für optische 800G-Module und hat die Zertifizierung seines ersten.6T-Produkte auf der GB200-Plattform von NVIDIA, was den Übergang des 1.6T-Produktzyklus von der Qualifikation in die aktive Volumenbereitstellung markiert.

Die Produkt-Iterationsgeschwindigkeit ist selbst zu einer entscheidenden Wettbewerbsdimension geworden. The development cycle for successive speed generations has compressed from the earlier norm of three to four years per generation to approximately one to two years — meaning the pluggable ecosystem is not standing still while next-generation architectures matureDer Übergang von 800G zu 1,6T ist der aktuelle Ausdruck dieser Dynamik, und die Nachfragebahn in der 1.Das 6T-Segment unterstützt die kontinuierliche Investition in die Infrastruktur in der Steckdose bis mindestens 2026.

In der Architektur nimmt die Near-Package-Optik den mittleren Platz ein: bei Stromverbrauch und Signalleistung ist sie messbar überlegen gegenüber Plug-in-Optik.Erreichbar ohne Wiederaufbau des bestehenden LieferkettenökosystemsFür Rechenzentrumsbetreiber, die bewerten, was nach 800G-Pluggable kommt, ist NPO die glaubwürdigste kurzfristige Wahl.

Platzierung und Signalbahn der optischen Maschine auf PCB-Ebene

Das charakteristische Merkmal der NPO-Architektur ist die cm-große Platzierung der optischen Maschine auf der PCB neben dem Switch ASIC. Bei den unter IEEE 802 spezifizierten 224G pro Spurgeschwindigkeiten.3dj und der elektrische Schnittstellenstandard CEI-224G der OIF, wird dieser Platzierungsunterschied direkt in messbare Signal- und Leistungsverbesserungen umgesetzt.

Bei 224G-Kanalraten ist ein herkömmlichermit einer Leistung von mehr als 50 W undOptisches Modul entsteht einVerlust der Einfügungüber 20 dB entlang des elektrischen Weges vom ASIC zum Frontmodul. An NPO implementation reduces that figure to approximately 10 dB — roughly half the pluggable LPO loss — by shortening the copper trace to centimeter scale and eliminating the signal compensation overhead that longer electrical paths accumulateDas Ergebnis ist ein geringerer Gesamtenergieverbrauch des Systems im Vergleich zu einer Steckverbindung bei gleichwertiger Durchsatzleistung.zusammen mit einer verbesserten Signaltreue, die die Fehlerkorrekturlast bei höheren Spurgeschwindigkeiten reduziert.

Das Betriebsmodell unterscheidet sich auch von CPO in einer Weise, die für das tägliche Rechenzentrummanagement wichtig ist. A module failure can be addressed by swapping the NPO component without taking down the switch ASIC or initiating a whole-unit return — a meaningful operational advantage relative to the CPO maintenance modelDer Übergang zum Ökosystem ist ebenso wichtig: Die Umstellung von pluggable auf NPO erfordert nicht den Abbau der vorhandenen Lieferkette, Qualifizierung oder Bereitstellungsinfrastruktur.Nichtregierungsorganisationen bauen auf dem steckbaren Ökosystem auf und ersetzen es nicht, wodurch das Integrationsrisiko für Früherwerber erheblich verringert wird.

Der veröffentlichte Technologie-Roadmap von Alibaba legt 3.2T NPO-Produkte in aktive Tests, wobei die Pilotbereitstellung für das dritte Quartal 2026 angestrebt wird.4T-NPO-Entwicklung bis September 2027 ein Zeitplan, der den NPO-Produktzyklus in den gleichen ein- bis zweijährigen Iterationsrhythmus komprimiert, der bereits durch die Steckdatenstufe festgelegt wurde.

Auf der Herstellungsseite hat Huagong Technology sowohl ein 6.4T NPO-Produkt als auch eine 12.8T XPO-Konfiguration veröffentlicht,eine frühe kommerzielle Verpflichtung gegenüber der NPO-Produktfamilie über mehrere Durchsatzstufen hinwegDie Überseeverkäufe der 800G- und höheren Optikmodule des Unternehmens verzeichneten im Vergleich zum Vorjahr ein Wachstum von etwa 13%.974% eine Zahl, die die starke Beschleunigung der Produktkategorien widerspiegelt, die von einer niedrigen Basis des Vorjahres aus in die Volumenproduktion eintreten, und bestätigt eine rasche, anhaltende Nachfrageinflexion bei der weltweiten Bereitstellung von Hochgeschwindigkeitsoptischen Modulen.

Co-packaged Optics stellt die vollständigste optische Interkonnektionsarchitektur unter den drei dar: die optische Engine und der Switch ASIC teilen die gleiche Paketmontage,Es entfällt fast alle Kupfer-elektrische Weg zwischen ihnenDer Weg zu einem kommerziellen Ausmaß im Volumenbereich ist der am stärksten beschränkte.

Co-Packed Optical Engine und ASIC-Integration

NVIDIAs interne Tests von CPO-Switch-Konfigurationen dokumentieren eine 3,5-fache Verbesserung der Energieeffizienz im Vergleich zu herkömmlichen Steckeräquivalenten, zusammen mit einer 63-fachen VerbesserungSignalintegrität- die Genauigkeit der Übertragung des optischen Signals über den Kanal, einschließlich der Qualität des Augendiagramms, der Jittergrenze und der Wellenformverzerrungsmerkmale.Diese Zahlen stellen die Ergebnisse der internen Bewertung von NVIDIA dar; spezifische Prüfbedingungen, Ausgangskonfigurationen und Vergleichsmethoden werden nicht detailliert veröffentlicht, und eine unabhängige Prüfung durch Dritte wurde nicht veröffentlicht.Selbst mit dieser Qualifikation, ist die Richtungsgröße des Leistungsdifferenzials mit der zugrunde liegenden Physik übereinstimmend: kürzere elektrische Bahnen erfordern weniger Kompensation,und Co-Packing ermöglichen elektrische Schnittstellen-Spezifikationen, die herkömmliche Geometrien der Frontplatten nicht in gleichem Maßstab unterstützen können.

CPO is widely recognized across the optical interconnect engineering community as the performance ceiling of current architectures — the design endpoint toward which successive generations of both NPO and pluggable improvements are incrementally converging.

Die Lücke zwischen dem dokumentierten Leistungspotenzial von CPO und seiner derzeitigen kommerziellen Verfügbarkeit spiegelt drei verschiedene Kategorien von Einschränkungen wider, die einander eher verstärken als aufheben.

Die Produktionsleistung ist das unmittelbarste Hindernis. Ein ursprünglich für das dritte Quartal 2026 geplantes CPO-Volumenproduktionsprogramm von Tiannv Communication wurde anschließend auf das vierte Quartal verschoben.Veranschaulichung der Herausforderungen der Prozesstechnik bei der Integration von optischen Präzisionskomponenten mit Schaltersilizium auf PaketebeneDas ursprüngliche interne Ziel von NVIDIA für die Produktion von CPO-Einheiten im Jahr 2026 betrug etwa 10.000 Einheiten; die Konsensschätzung der Branche legt die tatsächlichen Lieferungen im Jahr 2026 auf mehrere tausend Einheiten.In einem frühen Stadium der Technologieneinführung, ist ein Plan-zu-Echtzeit-Delta dieser Größenordnung typischerweise für die Diagnostik von Produktionsbereitschaftsbeschränkungen und nicht für Nachfrage-Mangel geeignet..

Das CPO-Wartungsmodell stellt eine zweite strukturelle Herausforderung dar.Mittelzeit bis zur Reparatur (MTTR)Die Anwendungen werden in Minuten gemessen. ‡ Feldtechniker können ein Modul während des Betriebs wechseln, ohne benachbarte Systeme zu beeinträchtigen.erfordern in der Regel den Austausch oder die Rückgabe der gesamten Einheit an den Hersteller in Ausfallszenarien- Reparaturzyklen, gemessen in Tagen bis Wochen, stellen ein wesentlich anderes Betriebsrisikoprofil dar, mit direkten Auswirkungen auf die Redundanz-Architektur, die Bestandsanforderungen an Ersatzeinheiten,und Verfügbarkeitsgarantien.

Die Dynamik der Lieferkette führt eine dritte Komplexitätsschicht ein, die weitgehend von der Technologie selbst unabhängig ist.Cloud-Dienstleister haben Bedenken hinsichtlich der starken Architekturabhängigkeit von einem einzigen CPO-Anbieter geäußert, da eine engere Co-Packaging-Verpackung die Flexibilität verringert, Komponenten von alternativen Anbietern zu beziehen.die NPO als kurzfristigen Übergangspfad bevorzugen, der wesentlich mehr ihrer bestehenden Konstruktions- und Fertigungsinfrastruktur bewahrt, als CPO benötigen würde.Die Kombination aus dem Zögern der Käufer und der Positionierung der Lieferanten hat die kommerzielle Ausdehnung von CPO weit über das hinausgehend erweitert, was die technischen Leistungsindikatoren allein vermuten lassen.

Der kommerzielle Einstieg von CPO 2026 folgt nicht einem einheitlichen Marktweg.

SkalierungsnetzeVerwalten von Inter-Rack- und Inter-Cluster-Konnektivität im gesamten Rechenzentrumsgefüge  die Verbindungen, die verschiedene Rechenknoten und Racks innerhalb einer großen KI-Ausbildungsumgebung verbinden.CPO wird in diesem Zusammenhang voraussichtlich im zweiten Halbjahr 2026 mit dem Einsatz in kleinen Mengen beginnen, bei denen der Einsatzverlust und die Leistungsvorteile im Vergleich zum Steckverbindungsgerät aufgrund der Kabellänge und der Portdichte besonders spannend sind.

Skalierungsnetzerefer to the high-bandwidth intra-rack or intra-node interconnect between GPU and accelerator chips within tightly coupled compute clusters — the fabric that directly links GPUs during training operations, bei dem die Anforderungen an Bandbreitendichte und Signalintegrität die anspruchsvollsten Szenarien für die Vernetzung von Rechenzentren sind.Die Einführung von CPO in Scale-up-Anwendungen wird frühestens in der zweiten Hälfte des Jahres 2028 erwartet.- Fertigungsreife, Normung der Ökosysteme,und die für diese Umgebung benötigten Betriebstools erfordern eine zusätzliche Entwicklung über das hinaus, was die Scale-out-Einführung 2026 erzeugen wird.

Die folgende Tabelle fasst die primären Engineering-Kompromisse in allen drei Architekturen zusammen:

Der Zeitraum von drei Jahren von 2025 bis 2028 ist für die meisten Betreiber besser als eine strukturierte Technologieübergabe und nicht als eine gleichzeitige Entscheidung mit mehreren Optionen zu verstehen.

Bis zum Jahr 2025 bleibt die Steckdose das unbestrittene primäre Einsatzmittel.und keine alternative Architektur bietet vergleichbare Produktionsskala oder Kostenstruktur. Investment in pluggable infrastructure during this period is not a failure to anticipate what comes next — it is appropriate allocation to the only architecture capable of delivering required capacity at required volume.

2026 markiert den praktischen Einstiegspunkt für NPO in großem Maßstab.Der Pilot-Einsatz von 2T NPO im dritten Quartal 2026 bestätigt, dass ein großer Hyper-Cloud-Betreiber NPO innerhalb des laufenden Kalenderjahres von der Evaluierung in die Produktionsplanung verlagert hat.Für Betreiber, die Anforderungen an 3,2 T und höheren Durchsatz bewerten, wird NPO die technisch und kommerziell glaubwürdige Option für neue Einsätze.

Die kommerzielle Entwicklung von CPO bis 2026 und 2027 bleibt durch die oben beschriebenen Produktions- und Ökosystembeschränkungen begrenzt.Der Einsatz von Scale-out in kleinen Stückzahlen ab dem zweiten Halbjahr 2026 wird die ersten systematischen Felddaten zur CPO-Erzeugung liefern., Zuverlässigkeit und betriebliche Leistung ­ Daten, die für jede ernsthafte Scale-up CPO-Evaluierung wesentliche Inputs sein werden.Die Forschung von Bernstein prognostiziert, dass die Liefermengen von LPO bis 2030 sogar CPO übersteigen werden, wobei alle drei Formfaktoren “pluggable, LPO und CPO” in absehbarer Zukunft in verschiedenen Einsatzkontexten nebeneinander bestehen.Diese Betrachtungsweise aus der Sicht der Aktienforschung unterstreicht eine strukturelle Marktwirklichkeit, in der dieDie drei Architekturen bedienen unterschiedliche Leistungsebenen, Bereitstellungszeiten und Betriebsanforderungen.und werden sich über den größten Teil des Jahrzehnts ergänzen..

Ab 2028 wird erwartet, dass CPO für Scale-up-Netzwerkanwendungen kommerziell rentabel wird, wenn die derzeitigen Entwicklungsverläufe bei der Herstellung bestehen bleiben.Die Entwicklung der optischen Verbindungstechnologie ist kein Ausrottungsrennen; es handelt sich um ein Relais, in dem jede Architektur die Kapazitätslast trägt, die ihrer Reifestadium entspricht.

Zeitplan für die Technologie der optischen Vernetzung 2025-2028

Die Drei-Pfad-Struktur des optischen Interkonnektionsmarktes stellt keine erzwungene binäre Wahl dar.und die Sequenzierungslogik ergibt sich unmittelbar aus den oben genannten technischen und kommerziellen Daten.

Für Infrastrukturen, die derzeit 800G einsetzen oder evaluieren, ist die fortgesetzte Investition in die steckbare Stufe kurzfristig technisch gerechtfertigt.Betriebszuverlässigkeit bei Hot-Swap, und der 1,6 T-Produktreifezyklus sorgen gemeinsam dafür, dass heute erworbene Steckanlagen mittelfristig einen vollen Leistungswert liefern.Die Opportunitätskosten für die Verzögerung von Investitionen in 800G-Skala, die in die Plug-in-Skala eingebunden werden können, während auf NPO gewartet wird, existieren praktisch nicht..

Für Betreiber, die die Bereitstellung der nächsten Generation von 3.2T und höher planen, ist das Bewertungsschema für NPO ab 2026 geöffnet.Der Vorteil des Einsatzverlustes bei 224G-Kanalgeschwindigkeiten bietet eine klare technische Motivation.Die wichtigsten zu beobachtenden Signale umfassen die Ergebnisse der Pilotimplementierung ab dem dritten Quartal 2026.Zeitpläne für die Entwicklung von Ökosystemen für NPO mit mehreren Anbietern, und Qualifikationspläne von Switch-ASIC-Anbietern, die NPO-Optische-Engine-Schnittstellen integrieren.

Die CPO-Planung in den Jahren 2026 und 2027 ist am besten als zukunftsgerichtete Qualifizierungsaktivität und nicht als sofortige Beschaffungsentscheidung dargestellt.Die Überwachungssignale, mit denen ein ernsthaftes Engagement für den Einsatz von CPO abgedeckt werden sollte, sind: Daten zur Erholung der Fertigungserträge aus den ersten Scale-out-Programmen (die ersten Feldbeweise werden in der zweiten Hälfte des Jahres 2026 erbracht),Auftreten von CPO-Lieferkettenoptionen für mehrere Anbieter, die das vom Cloud-Betreiber dokumentierte Lock-in-Risiko reduzieren, und standardisierte Wartungs- und Sparprotokolle, die es den Betriebsteams ermöglichen, CPO innerhalb konventioneller Verfügbarkeitsrahmen für Rechenzentren zu verwalten.Scale-up CPO ist für die meisten Betreiber keine Entscheidung über den Einsatz im Jahr 2026 oder 2027 ̇ es ist eine Bewertung im Jahr 2027 oder später, entsprechend den Produktionsdaten von Scale-out-Einsätzen gepaßt.

Das dauerhafteste strategische Rahmenwerk für diese Landschaft ist das Portfoliomanagement und nicht die Auswahl der Technologien.Jede der drei Architekturen trägt die Kapazitätsverantwortung, die ihrer aktuellen Reifephase entspricht, und jeder überträgt einen Teil dieser Verantwortung an den nächsten, wenn die Entwicklungszeiten voranschreiten. Engineers who calibrate investment in each tier to that tier's actual commercial readiness — rather than front-loading commitment to unproven architectures or deferring necessary pluggable investment while waiting for CPO to mature — will be best positioned to capture the performance gains of the transition without absorbing the execution risk of premature adoption.