光芯片是光模块中最核心的器件,其供需与周期节奏呈现"供给扩张谨慎、需求由算力投资驱动"的特征。光芯片技术壁垒高、生产工艺复杂,产业投入极高的同时回报偏慢,供给端扩产门槛天然较高;而需求侧,AIGC 商业化应用加速落地,算力基础设施的海量增长和升级换代成为必然趋势,直接拉动光模块增量,光芯片作为核心器件深度受益。数据中心网络架构升级带来内部光连接增加,传统三层架构正向叶脊架构过渡,中高端光芯片有望快速放量。
供给端:高壁垒决定扩产节奏偏慢
光芯片处于光通信产业链上游,是实现光转电、电转光、分路、衰减、合分波等基础光通信功能的核心。其技术壁垒高、生产工艺复杂,使得产业投入极高、回报偏慢,这构成了供给端扩张的天然约束。
竞争格局上,全球市场由美中日三国占据主导地位,部分欧洲国家拥有技术储备。国内光芯片企业追赶较快,但各类光芯片国产替代率分化明显:10G VCSEL/EML 等芯片难度较大,国产化率不足 40%;25G 光芯片国产化率为 20%;25G 以上光芯片国产化率仅 5%,目前仍以海外光芯片厂商为主。高端环节的供给能力,仍是影响整体供需节奏的关键变量。
需求端:算力投资驱动光芯片放量
AIGC 等技术应用的背后是庞大的算力支撑,其算力要求催生高速率、大带宽的网络需求,推动光模块向更高速率演进,进而带动光芯片的技术升级和更新换代。
从市场规模看,我国光芯片市场规模从 2015 年的 6.49 亿美元上升至 2021 年的 14.97 亿美元,过去 7 年 CAGR 达 14.94%;随着大量数据中心设备更新和新数据中心落地,预计到 2026 年有望扩大至 29.97 亿美元。全球光芯片市场规模预计从 2018 年的 12.5 亿美元增长至 2027 年的 56.0 亿美元(数据来源:LightCounting、东方证券研究所)。其中光有源芯片在光芯片市场规模中占比超过 90%。
供需与周期的节奏特征
综合来看,光芯片的供需周期并非由单一环节决定:供给端受技术壁垒与工艺复杂度约束,产能释放偏慢;需求端则由算力基础设施建设节奏牵引,呈现持续上升态势。两者叠加,使行业景气度与算力投资周期高度相关。
以源杰科技为例,公司以 IDM 模式深耕光芯片产业,专注于激光器芯片研发生产,主要产品包括 2.5G、10G 和 25G 及更高速率激光器芯片系列产品,应用于光纤接入、4G/5G 移动通信网络和数据中心等领域。公司正研发布局应用于数据中心 400G、800G 高速光模块的 100G EML 激光器、高速硅光模块及工业级大功率硅光激光器,随着 CPO 技术渗透进入 AI 计算集群、高密度数据中心、HPC 等短距离传输领域,有望持续受益。
常见问题
光芯片供需紧张的核心原因是什么?
核心在于供给端约束。光芯片技术壁垒高、生产工艺复杂,投入极高而回报偏慢,扩产门槛高,产能释放节奏偏慢;同时高端光芯片国产替代率仍较低,25G 以上光芯片国产化率仅 5%,供给能力提升需要时间。
算力需求如何传导到光芯片环节?
AIGC 应用背后是庞大的算力支撑,直接拉动光模块增量,光芯片作为光模块中最核心的器件深度受益;同时算力要求催生高速率、大带宽网络需求,推动光模块速率演进,带动光芯片技术升级与更新换代。
数据中心架构升级对光芯片意味着什么?
数据中心网络架构升级导致内部光连接增加,传统三层架构正向叶脊架构过渡,光模块需要更快的传输速率和更高的覆盖率,中高端光芯片有望快速放量。