【内容目录】
一、NPO产品技术路线发展
二、深度剖析技术和专利内核
三、产业链发展和商业化前景
四、结语
【本文涉及的相关企业】
Huawei、海思、安靠、天水华天、博通、日月光。
NPO产品技术路线发展
讲到NPO之前，先来回顾一下过去数年间数据中心内部的AI集群，主要依靠铜缆互联，当速率和带宽逐步向更高层级迈进，2025年数据中心开始了“光进铜退”，200G-800G可插拔光模块走上历史舞台，服务期间乃至机架间的互联，全靠着光模块来连接。随着单通道速率从112G向224G全面迈进，传统的光模块在电信号和光信号的物理层面的暴露无遗：
1.插损过大：在224G通道速率下，电信号通过长距离PCB走线和连接器传输时，其插入损耗超过20dB，信号衰减极其严重。
2.功耗与DSP瓶颈：为了补偿信号上的衰减，传统光模块不得不增加功耗很高的数字信号处理芯片（DSP）进行信号整形和均衡，导致整个光通信链路的能耗占比居高不下。为此业界还开发了LPO，即去掉传统可插拔光模块里的DSP芯片，改用线性模拟电路直接驱动，但是误码率显著升高，并且有效传输距离也短，可以说是昙花一现并未激起大的水花。
正是在这一背景下，业界迫切需要将光互联接口向计算芯片推进，虽然公认的最终演进方向是共封装光学（Co-packaged Optics，CPO），这种将光引擎与ASIC直接封装在同一个基板上的形式，虽然性能获得巨大提升，但是目前CPO的制造良率、热管理以及特别是现场维护性上仍存在难以逾越的工程鸿沟，一旦CPO内部的光引擎发生故障，整块价值连城的ASIC主芯片将面临报废的风险。
华为副董事长、轮值董事长汪涛发表主题演讲（图源:Huawei）
华为在全联接大会发布NPO技术路径则是兼顾性能与工程落地方案，也是目前业界在迈向终极道路中最看好的一条技术路线。将光引擎放置在距离ASIC约5cm的极近距离内，Hi-ONE模组成功将电信号传输路径压缩了数倍，物理损耗大幅下降。首先来看Hi-ONE的规格参数业界顶级，其单引擎传输容量达到了行业领先的7.2T，集成了单通道速率200G的36条高速光通道，同时也是目前业界唯一实现内置光源的NPO量产产品，相比于传统的采用外部激光器（ELS），通过保偏光纤引入的方案，内置光源极大程度减少复杂的光纤布线与耦合损耗，并且系统集成的机械复杂度也低。
最关键的是根据发布会透露出的核心数字来看，在昇腾960超节点中，华为通过5500个Hi-ONE模组，直接替代了原本传统方案所需的4.8万颗800G光模块。这一替换带来的经济与能效账单是震撼的：整机功耗直接降低了超过550千瓦，系统无故障运行时间（MTBF）提升了一倍，系统可用度达到了99.8%。从业内资深人士处了解到，昇腾960超节点的发布不仅是一款硬件的迭代，它标志着国产AI算力基础设施正式完成了从“单芯片算力比拼”向“集群互联效率与系统级可用性比拼”的战略跃迁。它让十万亿参数模型的万卡、十万卡集群在物理层面上具备了高稳定、低功耗的工程可行性。
深度剖析技术和专利内核
深度剖析首款NPO产品Hi-ONE的技术内核，可以看出其在光、机、电、磁、热等多学科交叉创新做了大量研究，对于芯片设计和封装制造这两大业界难题，华为确实展现出了极强的系统级攻坚能力。在7.2T的如此高密度光引擎中，热密度是业界始终头疼的课题，光芯片（尤其是激光器和调制器）对温度极其敏感，温度的微小波动都会导致波长漂移和误码率上升。Hi-ONE拥有精密的“光、机、电、磁、热”均衡设计，优化了微型热沉与流道布局，确保在高功率运行下光引擎依然能够维持极低的热阻与热串扰，保障了长周期运行的稳定性。
根据透露出的信息和结合之前华为公布出的专利来看，Hi-ONE采用了自研的化合物光芯片与硅光芯片相结合的技术路线，硅光部分采用CMOS工艺拥有极高的集成度，而化合物光芯片则在发光效率和高频调制上表现卓越。这两条技术路线选择蛮高明的，并且通过先进封装工艺实现异质集成效果确实不错，实现在单引擎内压榨出极致的带宽密度。
光引擎与ASIC不同封装方案对比距离（图源:STT）
同时光引擎和ASIC芯片间物理距离缩短至5厘米以内，高频电信号的传输损耗呈指数级下降，大量底层PCB的走线也做了均衡设计，使得高带宽下的信号完整性裕度进一步提升。而相较于CPO方案将光引擎与昂贵的ASIC共封装，Hi-ONE的NPO形态支持独立测试、独立更换。根据业界人士了解到，这种“解耦但不疏远”的设计大幅提升了整板的量产良率，在算力机组厂商端后期可维护性也很高。
产业链发展和商业化前景
目前站在2026年第四季度的节点来看，NPO将会陆续启动和规模化商用不仅关乎华为一家企业的产品成败，更牵动着整个光通信、半导体封装、精密制造以及云服务商的产业链重构。首先来看上游芯片和材料端，化合物半导体材料和CMOS工艺节点、硅光流片代工、高精度激光器芯片将迎来爆发式需求，尤其是内置光源的芯片在性能、可靠性和寿命都提出了更高要求，推动上游材料科学和晶圆代工的加速迭代。
对于封装与制造端，传统封装厂(OSAT）与基板供应商正加速向光电共封装（Co-packaging）能力转型,Hi-ONE的NPO封装涉及微米级的精密对准、光纤阵列（FAU）耦合等工艺挑战，而封装量产侧的良率控制将是决定性的核心竞争力。
同时华为还联合中国移动研究院、京东云等20余家算力机组产业链上下游企业，共同启动了“OPEN NPO”项目，并发布了国内首个NPO光互连多源协议（MSA）。对于NPO的国际互联协议，开放数据中心委员会（ODCC）以及国际光互连论坛（OIF）都将陆续推出从3.2T到7.2T速率区间的NPO硬件接口、物理通道模型和插槽机械标准等细则，华为又走在了前列。
结语
可以明确地说，华为首款NPO产品Hi-ONE及其昇腾960超节点的横空出世，不仅在技术上走出了一体康庄大道，更在商业化上向全球市场证明了系统级创新的强大生命力。我们相信随着“OPEN NPO”生态的不断扩容与国内智算中心建设的全面提速，NPO不再是“过度形态”，与CPO并驾齐驱将会是常态。
文中插图为生成式AI生成
