20260729-太平洋-AI硬科技和应用系列深度（一）_AI算力重塑光互联_高速率光模块与CPO产业化提速_37页_2mb

AI算力重塑光互联，高速率光模块与CPO产业化提速

核心内容概述

AI算力的快速增长与网络带宽的相对滞后，使得光互联成为制约算力释放的关键瓶颈。随着AI集群规模扩大及系统级协同技术的演进，光模块向1.6T及硅光方向加速发展，CPO（共封装光学）与NPO（近封装光学）技术逐步进入产业化阶段，推动光互联向高带宽、低时延、低功耗演进。同时，光通信产业链中的核心器件如DSP、TIA、PD、FAU、MPO、MT插芯及保偏光纤等，价值持续提升，成为投资关注的重点。

主要观点

1. 算力与网络带宽差距扩大，推动光互联升级

• AI算力从2020年到2024年增长28倍，而PCIE带宽仅增长2倍，GPU内存增长2.4倍，造成算力-网络“剪刀差”。
• 系统级协同设计（如NVLink、NVSwitch、NVLink Fusion）成为AI网络演进的核心方向，降低每Token成本、提升每瓦性能。
• 主流AI芯片厂商（如英伟达、谷歌、Meta、AWS）正在推动定制化网络架构，以适应更高带宽和复杂互联需求。

2. 光模块向1.6T及硅光演进，上游器件紧缺

• 当前800G光模块仍是主流，1.6T正在快速渗透，3.2T为下一代方向。
• 传统EML方案仍为主流，但硅光模块凭借高集成度和可量产优势，渗透率预计在2028年达60%。
• 硅光模块采用外置Ⅲ-V族激光器，集成调制器、波分复用器等器件，依赖与CMOS兼容的制造工艺。

3. CPO与NPO技术推动光互联向芯片侧迁移

• CPO：将光引擎与ASIC/XPU共同封装，使用外部激光源，提升信号传输效率。当前主要采用基板封装，未来将向中介层（Interposer）发展。
• NPO：光引擎紧邻ASIC，保持可拆卸特性，减少信号损耗。英伟达NVL576中NPO光引擎用量翻倍，单颗GPU光引擎含量从2.25提升至4.0。
• CPO/NPO产业化需突破激光器可靠性、光纤耦合精度和封装测试效率等技术瓶颈。

4. 光互联传输需求提升，驱动光纤及连接器升级

• AI集群连接密度提升，光纤芯数从144、288向3,456芯演进，带动高密度布线需求。
• MPO连接器向16芯及32芯扩展，支持400G/800G传输；MMC与SN-MT作为下一代高密度连接器，具有更高密度与性能。
• MT插芯为高精度注塑件，具备专利壁垒，高端产能紧缺，影响CPO大规模部署。

5. 光电转换核心器件价值提升，技术要求高

• DSP：承担信号重建功能，解决高速信号在传输中的衰减与抖动问题，成为AI光互连的核心芯片。
• TIA/Driver：信号放大与整形，是光模块性能的关键组件，海外厂商垄断224G以上产品。
• PD：作为光电转换起点，需在小尺寸、低电容下兼顾高带宽与高响应度，与TIA共同优化接收链路。
• FAU/DFAU：实现光纤与芯片的高效耦合，精度要求达亚微米级别，是CPO系统关键无源器件。
• 保偏光纤：在CPO系统中用于维持光信号偏振稳定性，减少传输损耗，成为连接ELS与OE的关键材料。

关键信息

1. 光模块发展趋势

2. 主要AI加速器平台与光模块配比

3. 光互联核心器件与技术要求

产业链相关公司

中际旭创

• 营收增长：2021-2025年营收从76.95亿元增长至382.40亿元。
• 产品矩阵：覆盖400G/800G/1.6T光模块，包括NPO、CPO、XPO等。
• 布局：全球产能，面向北美云厂商交付，提供硅光PIC、FAU、高精度耦合组件。

天孚通信

• 营收增长：2021-2025年营收从10.32亿元增长至51.63亿元。
• 产品覆盖：无源器件、有源光引擎、光电JDM封装一体化平台。
• 布局：CPO配套件批量供货，提供FAU、透镜、MT插芯等，配套英伟达、谷歌等。

薰东光（蘅东光）

• 营收增长：2021-2024年营收从3.97亿元增长至13.15亿元。
• 产品覆盖：无源器件（FAU、DFAU、微透镜）、MPO/MT插芯、光纤跳线。
• 布局：国内少数可批量交付CPO高精度无源组件的厂商，出口为主。

仕佳光子

• 营收波动：2021-2024年营收从8.17亿元波动至10.75亿元。
• 产品覆盖：光芯片、室内光缆、线缆材料；CPO配套的CW DFB、AWG、FAU等。
• 布局：IDM模式，覆盖CPO有源光源、无源波分、耦合组件，国内少数具备完整产业链的厂商。

风险提示

• 地缘政治风险：AI供应链波动、出口关税加征。
• 美国AI需求不及预期：大模型迭代乏力，商业化落地缓慢。
• 技术迭代风险：CPO量产进度、1.6T确收进度低于预期。
• 物料与供应链风险：上游核心物料限购，产能不足影响交付。

投资评级说明

行业评级

• 看好：预计行业回报高于沪深300指数5%以上。
• 中性：预计行业回报介于-5%与5%之间。
• 看淡：预计行业回报低于沪深300指数5%以下。

公司评级

• 买入：预计个股涨幅高于沪深300指数15%以上。
• 增持：预计个股涨幅介于5%与15%之间。
• 持有：预计个股涨幅介于-5%与5%之间。
• 减持：预计个股涨幅介于-5%与-15%之间。
• 卖出：预计个股涨幅低于-15%。

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