AI光模块市场供需与预测 - 2025年AI数据中心对光模块的需求持续严重供不应求,预计800G与1.6T光模块总需求约为4200万个左右,但实际出货量受供给端瓶颈制约 [2][3] - 供给端存在四大瓶颈:光芯片、旋光片、设备、技术人员短缺,其中培养一名合格技术工程师需1-1.5年,东南亚扩产面临人才水平有限问题 [4] - 2025年800G光模块实际出货量预计约2000多万个,1.6T光模块约400多万个,远低于市场浮夸预期 [4] - 2026年上半年供需平衡节点大概率出现,光模块产业年增长率可达100%,将追上GPU算力30%-50%的需求增长,届时价格将出现断崖式下跌 [5] - 2026年400G光模块将进入存量替换周期,800G仍为出货主力,1.6T开始规模化放量,但整体出货量难以爆发式增长 [5] - 光模块行业虽属组装制造业,但能实现50%毛利率与30%净利润,源于其独有的技术壁垒与产业模式 [6] 硅光技术发展现状与挑战 - 当前硅光模块本质仍是分立元件组装模式,仅核心调制器、部分波导和透镜采用硅材料,未实现真正一体化集成 [7] - 硅光技术陷入恶性循环:没有足够市场销量就无法形成规模效应,成本难以降低,成本高又限制销量增长,其成本与传统分立元件光模块持平甚至更高,不具备替代条件 [7][8] - 分立式硅光在特定场景找到生存空间,在1.6T光模块所需的200G EML制造难度大且短距模块无法生产时,旭创等企业的硅光模块占据40%~50%市场份额,但此优势在EML产能跟上后将被压缩 [8] - 硅光模块普及引发CW光源供不应求,因硅材料发光效率仅为磷化铟的1%,需外部CW光源,而CW光源与EML共用生产线,产能调配难 [9] - 硅光技术的长期价值在于为未来真正集成化积累技术基础,但短期内受困于集成合格率低、成本高的核心瓶颈 [9] CPO与NPO技术路线之争 - CPO技术将光模块核心部件与交换芯片近距封装,其带宽密度比传统光模块高出一个数量级,英伟达方案可达15-20倍提升,且具备功耗低、体积小、可靠性高等优点 [10][11] - CPO技术缺点显著:合格率极低导致成本高,产业链标准化不足,维护难度大,其132个通道中单个损坏需更换整个封装组件,成本是传统光模块二十倍左右,且导致交换机停机数小时 [11] - NPO是折中方案,在技术创新与产业化可行性间寻求平衡,在中国备受追捧,阿里是主要推动者,而英伟达、博通坚定押注CPO [12] - CPO大规模产业化尚早,3.2T时代大概率仍无CPO立足之地,可能需等到6.4T或5.6T时代,当前CPO仍处于样品阶段,无产业化趋势 [12] - 英伟达、博通推动的CPO是“高密度+近封装”的双重创新,未来行业竞争可能是硅光代工厂与CPO核心企业的博弈,国内光模块企业在其中处境尴尬,难以获得订单 [13] OCS与信号处理技术(LPO/TRO) - OCS是一种“粗颗粒度”光电路交换机,只能对成千上万个数据包组成的“数据列车”进行整体切换,需与谷歌TPU混合部署才能发挥作用 [14] - 谷歌每年对OCS需求量约为1.3-1.5万台,随着其TPU解决方案外售,OCS需求有望增长,其技术路线中MEMS方案最成熟 [15][16] - LPO方案直接移除DSP,优势是成本低、功耗小,但当前仅能实现单通道100G、传输距离500米,误码率比DSP方案高出两个数量级 [17] - TRO方案是折中选择,保留收光端DSP,移除发光端DSP,误码率介于DSP和LPO之间,成本和功耗也处于中间 [18] - OCS、LPO、TRO均缺乏碾压性竞争优势,未来突围需找到专属“杀手级应用场景”或待行业转向“效率优先” [18] 3.2T光模块技术迭代与挑战 - 3.2T光模块研发面临“光端可行、电端难产”困境,光端单通道400G、8通道3.2T方案已有企业实现,但电端仅博通等少数机构在实验室层面突破 [19] - 三菱等主流EML厂商表示3.2T所需EML能实现量产,但电端方案仅完成七八层研发(共需56层),能否成功量产仍是未知数 [20] - 行业对3.2T技术路线产生分歧:部分企业认为可插拔迭代已走到尽头,转向CPO、NPO;部分企业坚信电端技术能突破,坚持推进可插拔模块 [20] - 若3.2T可插拔光模块电端技术突破,则CPO等替代方案将失去竞争力;若无法落地,行业将被迫进入“技术洗牌期” [21] 前沿技术:空芯光纤与Micro LED光通信 - 空芯光纤光在空气中传输,速度比玻璃光纤快约三分之一,传输距离可达一两百公里(是传统光纤2倍以上),且抗高功率能力强 [22] - 空芯光纤缺点致命:连接难度大,制造成本约为传统玻璃光纤的2000倍,且其性能优势非碾压性,成本需降至传统光纤一两倍以内才可能商业化 [23] - Micro LED光通信采用多光源阵列实现高带宽,能耗极低且成本潜力大,但传输距离仅10米,单通道速率最高仅2G,且需改造整个光通信产业链 [24] - 空芯光纤和Micro LED缺乏碾压性竞争优势,且成本高、产业链不成熟,短期内难以产业化,更适合作为技术储备 [25] 国内光模块产业链关键部件前景 - 国内光模块DSP芯片公司前景整体不被看好,后发者面临显著劣势,市场价格被先发企业压低后难以获利,陷入恶性循环,但华为等掌握领先技术的公司存在例外 [27] - 国内高端EML光芯片厂商突破面临后发劣势,成功关键在于是否掌握PDK全套工艺参数,但存在知识产权风险,且国内缺乏磷化铟产业链,基础环节需重新搭建 [28]
叶磊Leo:AI光模块市场预测和新技术展望