AI算力产业进入高速爆发期,光模块作为算力网络的核心传输枢纽,迎来了前所未有的发展机遇和市场关注度。
800G持续放量、1.6T加速商用、多种技术路线竞速、上游芯片产能紧缺、国产龙头领跑全球……今天的热点问答,我们聚焦光模块核心问题,带大家快速厘清光模块的投资逻辑。
Q
光模块是什么?在AI算力投资中成本占比有多高?
光模块相当于网络中的一个高速运行的“光电翻译官”,负责把电信号转成光信号通过光纤高速传输,再把光信号转回电信号供设备读取。
据方正证券研报,光模块是光通信中实现光电转换和电光转换的核心器件,通常由光发射组件(TOSA)、光接收组件(ROSA)、驱动电路、光接口等封装而成。在光通信系统中,光模块是系统物理层的基础构成单元,在系统设备中的成本占比超过50%。
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Q
AI算力为何“带飞”光模块?市场规模有多大?
随着大模型训练、推理的需求指数级增长,算力中心内部的互联带宽需求急剧提升,高速光模块需求被引爆。
光模块龙头中际旭创表示,全球云服务厂商对GPU的需求量持续增长,部分云厂商开始大规模部署ASIC芯片,并自主设计和搭建交换机网络,以此进一步降低算力成本、提高计算效率。ASIC芯片的集群化部署,重构了数据中心网络架构,对光模块的数量和传输速率提出了更高要求。随着ASIC芯片出货量增加,配套光模块的需求也有望迎来快速增长。
据测算,2024年全球光模块市场约为178亿美元(约合人民币1246亿元),2025年预计为235亿美元(约合人民币1645亿元),预计到2029年,市场规模将达到415亿美元(约合人民币2905亿元),2024年—2029年CAGR(年均复合增长率)约为18%。
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Q
800G、1.6T、3.2T升级节奏如何?谁是当前主力?
AI应用已明确加速光模块技术迭代,并且显著缩短其升级周期。2023年之前,光模块速率翻倍需要约4年时间。2023年开始,为实现更高的传输速率以匹配日渐提高的计算速度需求,光模块从400G到800G再到1.6T的代际升级有望缩短至两年。
分产品来看,在AIDC和云计算带动下,高速光模块尤其是800G及以上的光模块发展迅速。未来三年内800G和1.6T等高速光模块的需求将占据市场主导地位,3.2T光模块有望从2028年起逐步起量。
根据LightCounting预测,2026年800G和1.6T光模块将迎来快速放量,合计市场规模有望达到146亿美元,占到整体光模块市场规模的约64%。
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Q
CPO、LPO、硅光会颠覆现有光模块行业吗?
光模块技术路线呈现多元并行、场景适配的格局,短期可插拔式光模块依旧占据主导,硅光成为高速光模块演进的核心方向,LPO(线性直驱光模块)在短距离特定场景有望放量,CPO(共封装光学)仍处于技术突破到早期商业化阶段,三者并非完全替代,而是长期互补发展。
硅光:核心理念是“以光代电”,即采用激光束代替电子信号传输数据,将光学器件与电子元件整合至一个独立的微芯片中,提升芯片之间的连接速度。根据Yole数据,2022年全球硅光芯片市场价值为6800万美元,随着800G可插拔模块在数据中心及AI算力场景的应用拓展,预计2028年市场规模将突破6亿美元,2022年—2028年CAGR达44%,是高速光模块技术演进的核心方向之一。
LPO:去除传统的DSP/CDR芯片,实现系统降功耗、降延迟的优势,但系统误码率和传输距离有所牺牲。行业普遍认为,LPO可以适用于特定的短距离应用场景。例如,数据中心机柜内服务器到交换机的连接,以及数据中心机柜间的连接等。
CPO:将光引擎与芯片共封装,可以缩短交换芯片和光引擎之间的距离,以帮助电信号在芯片和引擎之间更快地传输,由此降低功耗、减少尺寸并提高效率。目前CPO正在经历技术突破到早期商业化,其行业标准形成预计还要一定时间,但CPO的成熟应用或许会带来光模块产业链生态的重大变化。
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Q
光模块行业最大瓶颈是什么?产能还是芯片?
当前,光模块行业的核心约束是上游高端芯片供给。光芯片(EML激光器)、电芯片(高速DSP)占成本比重高;200G+EML、高速DSP仍高度依赖海外供应,是量产交付的主要制约;中游产能充足,头部厂商扩产顺利。
光芯片中高端芯片目前具备量产能力的供应商主要在海外,尤其是200G及以上速率的EML激光器目前仍需进口;电芯片中200G及以上速率的DSP芯片供应商主要在海外。
高端EML光芯片和高速DSP芯片的产能扩张速度,远跟不上需求增速,直接制约高速光模块的生产。中际旭创在回应投资者调研时表示,公司已加大采购力度,和供应商签署了保障协议,也导入了一些新的供应商,整体效果不错,但由于下游需求增长太迅猛,某些环节的主要物料紧缺情况持续存在。
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Q
国产厂商地位如何?投资关注哪些环节?
据LightCounting报告,2024年全球前十大光模块企业中,国内企业占据7席,中际旭创、新易盛、光迅科技等企业均榜上有名。
多家券商研报显示,可以重点关注全球份额领先、1.6T批量交付的头部光模块厂商;固晶机、光耦合机、老化测试设备等核心设备也有望受益。
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(本文信息参考:方正证券、Lightcounting等机构报告,中际旭创、新易盛等上市公司公告)