光模块行业的关键拐点,源于需求结构的两次切换:早期由5G基建与数据中心大规模发展共同拉动,市场快速扩容;随后AI算力需求提升带动云厂商加大资本开支,叠加约两年的建设传导周期,构成新一轮拐点的触发条件。 从技术侧看,光模块从可插拔形态向CPO演进,正是为应对带宽容量与传输速率要求持续抬升的结果。
第一轮驱动:5G基建与数据中心
光模块是光通信系统的核心器件之一,作用是光电转换——把电信号转成光信号发射,并接收光信号还原为电信号,从而发挥光纤损耗低、传播远的优势。近几年,随着5G基建建设和数据中心大规模发展,光模块市场正在快速增长。
从结构上看,电信侧与数据中心侧呈现不同的波动节奏。电信侧(不包含FTTX光纤接入)全球市场规模从2016年的15.22亿美元,经历2017年的13.3亿美元后回升,2019年升至21.01亿美元,2020年、2021年分别为21.66亿美元、24.73亿美元,2022年预计为25.58亿美元。
数据中心侧的增长则更具波动性:2016年市场规模31.55亿美元,2017年、2018年分别增至36.7亿美元(增长率16.3%)、39.02亿美元(8.7%);2019年回落至35.04亿美元(增长率-10.2%),2020年、2021年分别恢复至40.33亿美元(15.1%)、43.77亿美元(8.6%)。两条曲线节奏不同,说明行业需求并非单一线索驱动。
新一轮拐点:AI算力带动资本开支
AI算力需求的提升,会为云厂商带来更高的资本开支。资料显示,META在3月份已开始对800G光模块进行评估,预计其他巨头也会陆续跟进,增加资本开支预算。
这类需求不会立即兑现。从立项规划、基建,到设备进入、搭载光模块,大概需要2年的周期,因此AI带来的光模块需求会在2024年集中爆发——这正是拐点的形成机制:资本开支信号先行,约两年后落到光模块的实际采购上。
技术侧的同步演进:从可插拔到CPO
需求抬升的同时,连接方式也在变革。此前无论技术如何迭代,光模块始终没有摆脱可插拔范畴:光纤接入光模块后,通过SerDes通道送至网络交换芯片。
CPO(Co-packaged optics,光电共封装技术)则是一种新型高密度光组件技术,将交换芯片和光引擎共同装配在同一插槽上,形成芯片与模组的共封装,使光引擎尽量靠近网络交换芯片。其中光引擎是光模块的进化形态,在光芯片封装基础上集成精密微光学组件、精密机械组件等光器件,替代传统光模块完成光信号的传输与接收。
相比传统可插拔方案,CPO具有功耗低、带宽大的特点,并可提升输入/输出接口的能源效率,从而延长传输距离。在带宽密度要求大幅提升、单通道速率超过100Gbps之后,传统可插拔光模块在成本效益方面将很难与CPO技术相媲美。
市场节奏方面,根据中际旭创2022年半年报援引的CIR数据,CPO出货量预计将从800G和1.6T端口开始,2024到2025年开始商用,之后两年规模上量,到2027年市场规模可达54亿美元。厂商层面,思科、博通、英特尔等海外龙头已前瞻布局CPO技术及产品并推进标准化;国内厂商主要为海外网络设备龙头供应光引擎,代表厂商包括天孚通信、联特科技和博创科技。
常见问题
光模块行业的关键拐点是由什么触发的?
拐点来自需求结构的切换:早期是5G基建与数据中心大规模发展带来的市场扩容,其后是AI算力需求提升带动云厂商资本开支增加。由于从立项规划、基建到设备进入、搭载光模块约需2年周期,资本开支信号会滞后传导至光模块采购端,形成集中释放。
CPO和传统可插拔光模块有什么区别?
传统可插拔方案中,光纤先接入光模块,再通过SerDes通道送至网络交换芯片;CPO则将交换芯片与光引擎共同装配在同一插槽上,实现芯片与模组的共封装。CPO具备功耗低、带宽大的特点,并可提升输入/输出接口的能源效率,从而延长传输距离。
国内厂商在CPO产业链中处于什么位置?
国内暂时还没有整套的CPO交换机,厂商主要为海外网络设备龙头供应光引擎,代表厂商有天孚通信、联特科技和博创科技。其中天孚通信在CPO光引擎方面进展相对较快,产品已从小批量转入批量生产,并与思科等网络设备龙头合作,产品设计已通过验证,正在做可靠性测试。