20260913-太平洋-_转_太平洋通信-AI硬科技和应用系列深度_AI算力重塑光互联_高速率光模块与CPO产业化提速_17页_3mb
报告摘要
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形成显著的“剪刀差”,推动光互联技术的升级与演进。随着AI计算芯片(如GPU、ASIC)的出货量增加,光模块的速率和密度需求不断上升,从800G向1.6T、3.2T演进。同时,硅光技术、CPO(共封装光学)和NPO(近封装光学)等技术正加速发展,带动上游光电器件价值提升。此外,数据中心布线、光纤、MPO连接器及MT插芯等关键组件需求持续释放,成为光互联产业链的重要组成部分。
主要观点
1. 算力与网络的剪刀差推动光互联升级
- AI算力从2020年到2024年增长了28倍,而PCIE带宽仅增长2倍,GPU内存增长2.4倍,互联成为算力释放的瓶颈。
- 通过NVLink、NVSwitch、NVLink Fusion等系统级协同技术,实现多GPU全互联,提升每瓦性能和降低每Token成本。
- AI集群连接密度不断提升,推动光纤用量、光缆芯数和端口密度的增加。
2. 光模块向高速率演进,硅光加速渗透
- 800G仍是当前主流,1.6T快速渗透,3.2T成为下一代方向。
- 硅光模块通过集成调制器、光路等,实现器件数量减少和组装复杂度降低,具备规模化生产潜力。
- 硅光调制器主要基于等离子色散效应,使用GeSi材料,实现低功耗、小尺寸和高集成度。
3. CPO与NPO技术引领光互联新方向
- CPO将光引擎与ASIC/XPU共同封装,大幅缩短信号传输距离,提升性能。
- NPO将光引擎移至ASIC附近,保持可拆卸性,兼顾维护便利与信号质量。
- CPO/NPO的产业化进程加速,关键器件如调制器、FAU、MPO/MPC等成为核心环节。
4. 光互联传输需求激增,推动光纤与连接器升级
- 光纤向高芯数发展,如144、288、864芯光纤,甚至3,456芯主干缆。
- MPO连接器向高密度、低损耗演进,适配400G/800G高速传输需求。
- MT插芯作为精密连接组件,技术壁垒高,高端产能紧缺,主要由US Conec、Senko等厂商主导。
5. 光互联产业链加速布局,核心公司受益
- 中际旭创、天孚通信、薰东光、仕佳光子等企业布局光模块、光器件、CPO相关产品,受益于AI算力与光互联需求增长。
- CPO产业链涵盖无源器件(如FAU、滤光片)和有源器件(如DSP、TIA、PD)等,整体技术门槛高,市场需求旺盛。
关键信息
1. 光模块发展路径
| 速率 | 光模块类型 | 传输距离 | 光纤类型 | 适配场景 |
|---|---|---|---|---|
| 800G | 传统EML方案 | 短中距 | 多模/单模 | Scale-out |
| 1.6T | 硅光/可插拔 | 长距离 | 多模/单模 | Scale-up/Scale-across |
| 3.2T | CPO/NPO | 跨机架 | 多模 | Scale-up |
2. 主要AI加速器平台与光模块配比
| 厂商 | 芯片型号 | 年份 | 配比(GSe) | 速率 |
|---|---|---|---|---|
| NVIDIA | GB200 | 2024 | 1:2~3 | 800G |
| NVIDIA | VR200 | 2026 | 1:4~6 | 1.6T |
| V6 | 2024 | 1:4 | 800G | |
| V7 | 2025 | 1:4 | 1.6T | |
| Meta | MITA-T V1 | 2026 | 1:8~12 | 800G |
| Huawei | Cloud Matrix 384 | 2025 | 1:18 | 400G |
3. CPO/NPO核心器件
| 组件 | 功能 | 技术特点 |
|---|---|---|
| MRM | 数据调制 | 环形波导,高密度,适合WDM |
| EAM | 信号调制 | 尺寸和功耗介于MRM与MZM之间 |
| FAU | 光纤耦合 | 高精度V型槽、微透镜、光纤阵列 |
| DFAU | 可拆卸FAU | 便于维护,减少更换成本 |
| MPC | 光纤接口 | 支持64芯/128芯,低损耗,高密度 |
| MT插芯 | 精密连接 | 专利壁垒高,需授权认证 |
| 保偏光纤 | 偏振稳定 | 限制光束在应力轴,减少干扰 |
产业链公司亮点
1. 中际旭创
- 营收增长:2021-2025年营收从76.95亿增长至382.40亿。
- 产品布局:覆盖400G/800G/1.6T光模块,提供NPO、CPO、硅光光引擎。
- 客户覆盖:英伟达、谷歌、Meta、亚马逊、微软等头部AI厂商。
2. 天孚通信
- 营收增长:2021-2025年营收从10.32亿增长至51.63亿。
- 产品覆盖:无源器件(FAU、透镜、MT/MPO)、有源光引擎(800G/1.6T硅光)。
- 客户覆盖:中际旭创、新易盛、博通等。
3. 薰东光
- 营收增长:2021-2024年营收从3.97亿增长至13.15亿。
- 产品覆盖:DFAU、FAU、微透镜、光背板等。
- 客户覆盖:AFL、Coherent、Jabil等国际厂商。
4. 仕佳光子
- 营收增长:2021-2024年营收从8.17亿增长至10.75亿。
- 产品覆盖:CW DFB、AWG、FAU、MPO/MPC等。
- 客户覆盖:中际旭创、新易盛、博通等。
风险提示
- 地缘政治风险:AI供应链受阻,出口关税加征。
- 技术迭代风险:CPO/NPO量产进度低于预期,1.6T需求未达预期。
- 商业化风险:大模型迭代缓慢,影响资本开支。
- 供应链风险:核心物料限购,产能跟不上订单节奏。
投资评级说明
行业评级
- 看好:行业回报高于沪深300指数5%以上。
- 中性:行业回报介于-5%至5%。
- 看淡:行业回报低于沪深300指数5%以下。
公司评级
- 买入:个股涨幅高于沪深300指数15%以上。
- 增持:个股涨幅介于5%至15%。
- 持有:个股涨幅介于-5%至5%。
- 减持:个股涨幅介于-5%至-15%。
- 卖出:个股涨幅低于-15%。
报告信息
- 报告标题:《AI算力重塑光互联,高速率光模块与CPO产业化提速》
- 发布时间:2026年8月2日
- 分析师:宋辰超(SAC执证号:S1190526050001)
- 报告来源:太平洋证券研究院
投资建议
随着AI算力持续爆发,光互联技术正加速演进。光模块向1.6T、3.2T发展,CPO/NPO成为核心方向。产业链公司如中际旭创、天孚通信、薰东光、仕佳光子等将受益于行业高增长,建议关注其在光模块、光器件及CPO配套领域的布局进展。
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