光通信行业与共封装技术（CPO/OIO）研究关键要点 涉及的行业与公司 * 行业聚焦于光通信领域 特别是高速光模块与共封装技术(CPO/OIO)的发展[1] * 涉及的公司包括光模块龙头旭创[2]、芯片与方案提供商英伟达、博通、Marvell、Intel[1][6][12]以及云服务商谷歌、亚马逊、Meta[11] 核心观点与论据 技术演进趋势 * 光通信技术遵循光摩尔定律 技术迭代带来成本和功耗效率改善 例如每个比特的美金成本持续下降 每个比特的功耗每过一代到两代时间减半[2] * 从1.6T开始行业遇到迭代瓶颈 促使从分立式方案转向硅光集成方案[2] * 硅光集成方案通过通道数堆叠突破八通道限制 并利用预制级技术实现单通道速率提升 预计从3.2T开始可能全面转向硅光集成时代[5] 分立式方案的瓶颈 * 分立式方案(包括EML和VCSEL激光器)在1.6T时遇到瓶颈 VCSEL在800G时已遇到瓶颈 难以实现更高单通道速率如200G速率且难以稳定可靠[3][4] * EML方案在1.6T仍可行但在3.2T时也面临难以实现稳定可靠性的问题 主要因通道数通常不超过8个 升级依赖单通道速率提升 提高至400G带宽挑战较大[4] 共封装技术(CPO)的发展与应用 * 共封装技术(CPO)正加速发展 英伟达、博通等公司积极推进[1] * 英伟达发布了应用时间表 IB版本从2025年下半年开始 以太网版本从2026年下半年开始应用于Blackwell架构平台及CONTENT X800交换机[6] * CPO首先应用于横向拓展场景(scale out) 即柜外连接 能够优化系统性能并减少信号劣化 提高整体效率[8] * CPO通过替代传统光模块实现更高效的scale互联 旨在优化成本、功耗、延时及信号劣化问题 并提升产业链附加值[1][12] OIO(Optio)技术的机遇 * Intel提出的Optio(OIO)概念 即光引擎共封装技术替代传统电通信方式 实现CPU与GPU之间以及GPU之间的高速互联[12] * OIO对于光通信是纯增量市场 其带宽远超CPO 例如以英伟达为例 scale up的带宽是scale out的9倍[13] * 通信产品价值量与带宽正相关 OIO市场发展将显著提升产品ASP 推动行业整体价值增长[13] 电连接与光连接的对比 * 电连接方式随带宽增加信号损耗问题愈加明显 连接距离缩短 最终无法改变趋势而转向光连接方案[10] * 铜传输存在阻抗导致信号劣化 光传输没有任何损耗[9][10] * 大厂商(英伟达、谷歌、亚马逊、Meta)推进scale域变大 推出更大规模机柜方案 在现有物理空间内实现更大scale域非常困难 需要放宽物理距离 使得电连接难以实现较长距离的高带宽传输[11] 市场规模与价值影响 * 光模块技术升级将显著提升市场规模 带宽升级后价值量可能会在短期内翻倍[14] * 单纯计算光引擎市场规模 预计扩展后规模将是当前四到五倍 如果市场全面被光切入将带来巨大提升[14] * 理想状态下CPO应达到光模块价值量一半 但考虑良率和维护问题降本效果未必能实现 最终市场规模可能不会明显减少[19] * 对于光通信 OIO是纯增量市场 其带宽水平预计为CPO的三倍多至四倍[19] 技术挑战与风险 * CPO方案中CPU具有功耗优势 单位功耗可缩减至现有方案1/5到1/6 整体系统级别可降低接近40%功耗 但在整个数据中心级别实际影响约在10%以内[15] * CPU理论上有成本优势(有望达现有光模块产品一半左右成本)但高良率和低故障率是关键挑战 分装大量光引擎时综合良率难以把控[15] * 维护问题极为棘手 CPO方案需要断电拆机维修 对数据中心运维造成灾难性体验并大幅增加维护成本[15] * CPO技术面临生态挑战 一旦部署云服务商溢价能力会下降 从开放架构走向更封闭架构 削弱客户对交换机公司溢价能力 客户不喜欢这种封闭性[16] * 技术能否顺利跑通需观察故障率、维护性及工程师使用反馈等因素 测试反馈良好将加速商用 反馈不佳则延缓商用时间[17] 公司转型与估值 * 光模块公司正向半导体化转型 提升芯片设计和封装能力[20] * 龙头光模块公司基本都具备一定半导体设计能力 未来发展将进一步提升 在芯片封装工艺方面使用垂直分装方式并结合TSV打孔 提高整个光引擎模组芯片封装附加值[20] * 当前光模块公司估值被严重低估 市场对其业务形式理解浅显 对其未来内部工艺复杂化、高端化发展方向认知不足[21] * 在CPO IO产业趋势下 包括器件和芯片方向公司能更好适应新技术路径 因此当前估值较高[21] * 看好整体行业发展前景 包括光纤公司、光通信公司及相关器件和芯片方向公司 能更好适应新技术路径并把握由OIO带来的增量蓝海市场[22]

行业投资评级 - 首次评级为"看好" [4] 核心观点 - 光模块行业受益于AI算力需求爆发，预计2024-2027年数通100G+模块市场规模CAGR达50%+，中长期中枢提升至20-30% [48] - 800G光模块周期加速，1.6T预计2025年大规模放量，头部厂商集中度高达80% [49][50] - 技术迭代路径明确：传统分立式→硅光集成→CPO/OIO，硅光方案在800G代际渗透率将显著提升 [65][72] 行业定义与技术基础 - 光模块核心功能为光电转换，由TOSA（发射端）和ROSA（接收端）构成，关键部件包括激光器芯片（DFB/EML/VCSEL）、光电二极管（PIN/APD）等 [8][9] - 封装方案分单通道/多通道，光学部分有分立器件和硅光集成两种路线 [10][11] 市场结构与竞争格局 - 数据中心环节价值量占比：光模块占5%，服务器占60%，IDC及配套占20% [14] - 2025年全球800G模块供应商份额：旭创36%、Finisar21%、新易盛23% [50] - 国内400G市场由华工（23%）、光迅（27%）主导，字节/华为/阿里/腾讯/百度为主要客户 [53] 技术趋势与升级路径 - "光摩尔定律"驱动迭代：每4年速率翻倍，每bit成本/功耗下降50% [61][63] - 硅光方案突破传统分立瓶颈，1.6T代际后将成为主流，英特尔等已实现100G CWDM4硅光模块量产 [66][70] - CPO方案较传统可插拔模块能耗降低60%（从18pJ/bit降至3-4pJ/bit），信号损耗从22dB降至4dB [80][82] 下游需求驱动 - 北美四大云商Capex 2014-2024年CAGR达26%，与营收/净利润增速形成正循环 [37] - AI算力链传导路径：GPU数量增加→网卡带宽升级→光模块量价提升（100G→400G→800G→1.6T） [39] 重点标的梳理 - 中际旭创：全球龙头，硅光芯片流片量份额高，800G市占率36% [89] - 新易盛：北美云商份额突破20%，与博通深度合作 [89] - 天孚通信：无源器件龙头，FAU占比高，独供N客户光引擎方案 [89] - 源杰科技：稀缺光芯片标的，硅光CW光源批量出货 [89]