光模块在光通信产业链中处于核心器件的枢纽位置,属于光通信系统三大组成部分中“光器件”的关键一环,其本质功能是光电转换——将电信号转为光信号发射、接收光信号并转回电信号,从而发挥光纤损耗低、传播远的优势。人工智能数据中心需求的爆发,正从两端重塑这一格局:上游对高速率光芯片、电芯片的供给瓶颈凸显,中游封装环节因技术迭代而价值重估,下游云厂商的资本开支则成为需求主导力量,推动产业链走向垂直整合与专业分工并存的新形态。

光模块在产业链中的定位

光通信系统主要由光设备、光纤光缆和光器件三部分构成,光模块正属于光器件,是系统中承担光电转换的核心器件之一。在传统架构下,光模块通过可插拔方式与网络交换芯片连接,光纤信号先进入光模块,再经 SerDes 通道送至交换芯片。随着传输速率持续提升,光模块封装形式不断演进,但始终未脱离可插拔范畴,其功耗逐步降低、体积持续缩小。

人工智能如何改变上下游格局

AI 算力需求提升带来云厂商资本开支增加,对高速光模块需求形成明显拉动。从立项规划、基建到设备进入、搭载光模块,整个周期较长,这意味着 AI 带来的需求释放具有明显的周期性和集中度。这一变化深刻影响产业链各环节的价值分配:

  • 上游:光芯片、电芯片的供给能力成为制约高速光模块放量的关键瓶颈,具备高速率芯片能力的厂商在产业链中话语权增强。
  • 中游:模块封装环节因技术路线变革而面临价值重估。传统可插拔光模块在带宽密度大幅提升、单通道速率超过 100Gbps 后,成本效益将难以与新技术媲美。
  • 下游:云厂商作为最终需求方,其资本开支节奏直接决定行业景气度,需求集中度显著提升。

在此背景下,光电共封装技术(CPO) 作为光模块的划时代技术变革应运而生——将交换芯片和光引擎共同装配在同一个插槽上,使光引擎尽量靠近网络交换芯片,具备功耗低、带宽大的特点。CPO 被视为实现高速率、大带宽、低功耗网络的必经之路,预计从 800G 和 1.6T 端口开始商用,随后规模上量。

国内外厂商布局分化

海外网络设备龙头及芯片龙头(如思科、博通、英特尔等)均有前瞻性布局 CPO 技术并推进标准化工作。国内厂商因缺乏高速率交换机芯片,目前主要为海外龙头供应光引擎(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等),代表厂商包括天孚通信、联特科技和博创科技。其中天孚通信进展最快,产品已从小批量转入批量生产,并与思科等下游客户推进合作;联特科技已完成高密度光电连接的产品设计;博创科技在硅光方面持续布局,产品处于送样阶段。

产业链环节核心变化代表参与者
上游光芯片/电芯片供给瓶颈凸显,话语权增强芯片设计及制造厂商
中游光引擎/模块封装技术迭代推动价值重估天孚通信、联特科技、博创科技
下游云厂商/设备商资本开支主导需求节奏思科、博通等网络设备龙头

常见问题

CPO 和传统光模块有什么区别?

核心区别在于连接方式。传统光模块采用可插拔方式,光纤先插在光模块上再经 SerDes 通道连接交换芯片;CPO 则将交换芯片和光引擎共同封装在同一插槽上,让光引擎尽量靠近交换芯片,从而降低功耗、提升带宽密度,在高带宽密度场景下更具成本效益。

为什么人工智能会带动光模块需求?

AI 算力需求提升会推高云厂商的资本开支,而数据中心大规模建设直接拉动光模块市场增长。从项目立项到最终搭载光模块需要较长周期,因此 AI 带来的需求释放具有集中爆发的特征,对高速率光模块的拉动尤为明显。

国内厂商在 CPO 产业链中扮演什么角色?

国内厂商目前主要为海外网络设备龙头供应光引擎,而非提供整套 CPO 交换机,原因在于高速率交换机芯片尚未实现自主供给。天孚通信在光引擎进展方面目前国内最快,已具备批量生产能力;联特科技、博创科技等也在各自技术路线上推进布局。