1、光通信行業(yè)整體發(fā)展概況
·行業(yè)需求景氣度:從光通信行業(yè)的需求端發(fā)展情況來看,當(dāng)前市場對于行業(yè)的增長趨勢已經(jīng)形成較為明確的共識。從需求視角分析,無論是2026年還是2027年的行業(yè)景氣度,目前可跟蹤到的訂單預(yù)期都呈現(xiàn)高速增長態(tài)勢。結(jié)合已有的行業(yè)需求指引,光模塊作為光通信賽道的核心細(xì)分領(lǐng)域,整體市場需求規(guī)模將大幅提升,預(yù)計從2026年的300多億美金增長到2027年的700億美金,意味著整個光通信行業(yè)在這一階段將呈現(xiàn)翻倍增長的發(fā)展勢頭。
·技術(shù)升級路徑梳理:光通信領(lǐng)域當(dāng)前的技術(shù)升級主要沿著兩大路徑推進(jìn),同時交換機領(lǐng)域的含光量也在持續(xù)提升。a. 封裝維度升級:從傳統(tǒng)可插拔向CPO終局方向進(jìn)化,過程中存在多條并行技術(shù)路線,包含LPO、NPO、LRO、OBO等中間態(tài)產(chǎn)品,這類產(chǎn)品主要在功耗、時延、與交換機芯片間的電路走線距離上進(jìn)行微幅優(yōu)化調(diào)整;終局形態(tài)CPO將帶來產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)、價值分配的革命,核心是通過封裝層面的優(yōu)化縮短電信號傳輸?shù)淖呔€距離。b. 芯片材料端升級:通過材料迭代提升單通道傳輸速率,當(dāng)前已應(yīng)用的材料包括磷化銦、硅光,未來還將使用硼鉬磷酸鋰。除此之外,傳統(tǒng)電光轉(zhuǎn)換交換機仍是當(dāng)前主流,但2026年已出現(xiàn)較多新興技術(shù)趨勢,CPO、OCS等技術(shù)均屬于光模塊與交換機的融合方向,是從系統(tǒng)層面推進(jìn)的更新迭代;交換機層面的創(chuàng)新屬于偏0~1的機會,當(dāng)前已有一萬多臺的使用量,其2027年、2028年的增長節(jié)奏、核心放量催化點存在一定差異。
·供需環(huán)節(jié)投資機會:2026年光通信行業(yè)供需結(jié)構(gòu)偏緊張是產(chǎn)業(yè)層面核心關(guān)注的矛盾點,相關(guān)環(huán)節(jié)的變化帶來了明確的投資機會。一方面,供需緊張的核心環(huán)節(jié)包括光芯片、光纖光纜、法拉第旋光片,這類環(huán)節(jié)的供給緊缺將帶來相關(guān)產(chǎn)品的漲價機會,同時也帶來國產(chǎn)份額提升的契機。另一方面,在行業(yè)供需偏緊的背景下,二線光模塊廠商的發(fā)展機會凸顯,這類廠商通過多年的產(chǎn)品送樣和客戶磨合,疊加自身供應(yīng)鏈層面的優(yōu)勢,已經(jīng)開始在市場份額上實現(xiàn)突破,這一變化將為對應(yīng)的個股帶來市值空間向上的彈性,是當(dāng)前光通信領(lǐng)域值得挖掘的投資方向。
2、CPO與OCS技術(shù)方向?qū)Ρ?/p>
·技術(shù)主導(dǎo)方差異:CPO與OCS均為當(dāng)前行業(yè)新興技術(shù)趨勢,二者主導(dǎo)主體存在明顯差異,直接影響技術(shù)推進(jìn)節(jié)奏與產(chǎn)業(yè)鏈分工邏輯。其中CPO由英偉達(dá)、博通等交換機芯片廠商主導(dǎo),技術(shù)推進(jìn)節(jié)奏較為積極激進(jìn);OCS則由下游CSP廠商作為核心主導(dǎo)方,帶動全產(chǎn)業(yè)鏈升級,落地過程需要上游光模塊、光器件廠商配套配合,產(chǎn)業(yè)鏈布局繞過了傳統(tǒng)電光交換機供應(yīng)商,二者主導(dǎo)方屬性的差異也決定了后續(xù)商業(yè)化推廣的核心驅(qū)動邏輯不同。
·應(yīng)用場景與空間:從應(yīng)用場景與市場空間來看,CPO覆蓋場景遠(yuǎn)廣于OCS:CPO除可在Scale-Out環(huán)節(jié)替代傳統(tǒng)電光交換機外,還可覆蓋Scale-Up、后續(xù)scale across場景,同時適用于訓(xùn)練集群與推理集群,替代空間充足。其滲透率提升核心取決于自身工程化成熟度、產(chǎn)業(yè)鏈配合下良率提升后的降本速度,當(dāng)功耗、成本相對傳統(tǒng)可插拔光模塊具備系統(tǒng)級優(yōu)勢時,滲透率將快速提升。當(dāng)前普通電光交換機年需求對應(yīng)約1億顆光模塊,折算為64口交換機約為150萬臺,以Scale-Out需求為主,CPO應(yīng)用于Scale-Up環(huán)節(jié)后將再造等量市場空間,費曼一代落地后將加速滲透,落地拐點需觀察費曼一代落地進(jìn)度。OCS因切換時延為毫秒級,遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)電光交換機的微秒級,應(yīng)用場景局限于訓(xùn)練集群為主的Scale-Up及Scale-Out少數(shù)層級,無法完全滲透至推理集群,場景相對受限。當(dāng)前僅谷歌、Oracle明確下單,需求隨谷歌TPU數(shù)量線性增長,未來1-2年落地確定性高于CPO,但可展望空間小于CPO,后續(xù)增量需觀察微軟、Meta、英偉達(dá)等廠商測試及加單進(jìn)度。
·產(chǎn)業(yè)鏈參與情況:從產(chǎn)業(yè)鏈參與情況來看,兩大技術(shù)帶來光通信產(chǎn)業(yè)鏈價值量重分配,國內(nèi)A股廠商參與環(huán)節(jié)各有不同。CPO領(lǐng)域價值量呈現(xiàn)從光模塊封裝耦合環(huán)節(jié)向PIC、EIC光引擎半導(dǎo)體封裝環(huán)節(jié)遷移的趨勢,國內(nèi)廠商當(dāng)前主要參與FAU、MPO連接器、SFF、外置光源等環(huán)節(jié),其中天孚為代表的廠商可參與部分PIC環(huán)節(jié)價值分配,隨著集成度提升,現(xiàn)有光模塊廠商需加速積累先進(jìn)半導(dǎo)體封裝能力,避免價值量被擠壓。OCS領(lǐng)域國內(nèi)廠商已出現(xiàn)明確訂單與參與跡象,主要集中在整機代工與上游部件環(huán)節(jié):與微軟合作的藤井可參與反三乙晶體、光轉(zhuǎn)置器陣列、環(huán)形器中的反算與晶體供應(yīng),光迅可供應(yīng)環(huán)形器,德科立可提供光波導(dǎo)整機方案但成熟度有限,旭創(chuàng)、新易盛等廠商2026年已開始推進(jìn)整機產(chǎn)品,后續(xù)將逐步推進(jìn)送樣,帶來更多產(chǎn)業(yè)增量機會。
3、CPO商業(yè)化節(jié)奏分析
·技術(shù)路徑與過渡方案:CPO即光電共封裝,2026年第一季度相關(guān)市場關(guān)注度較高。其相較于傳統(tǒng)可插拔光模塊,將光引擎(OE)封裝至交換機內(nèi)部,縮短OE與ASIC的距離,減少電信號傳輸損失且省去DSP,具備提升集成度、降低功耗的優(yōu)勢,長期可降低總擁有成本,但當(dāng)前產(chǎn)業(yè)鏈成熟度較低、良率不足,現(xiàn)階段成本優(yōu)勢并不明顯。目前從可插拔光模塊到CPO主要分為兩類技術(shù)路徑:第一類是保留前面板可插拔特性的過渡方案,通過結(jié)構(gòu)設(shè)計、液冷技術(shù)及材料升級解決散熱與空間問題,屬于現(xiàn)有可插拔形態(tài)的迭代優(yōu)化:a. LPO直接省去DSP,升級Driver和TIA,功耗與成本有所降低,但傳輸距離受限,系統(tǒng)兼容性、互操作性弱于傳統(tǒng)光模塊;b. LRO僅省去接收端DSP,屬于傳統(tǒng)光模塊與LPO的中間形態(tài);c. XPO為2026年2月推出的可插拔光模塊優(yōu)化版本,具備大帶寬、原生液冷特性,支持單模塊最高400瓦冷板散熱,體積更小,面板密度優(yōu)勢突出,但目前暫無公開功耗數(shù)據(jù),后續(xù)需關(guān)注其功耗與成本表現(xiàn)。第二類是將OE封裝至交換機內(nèi)部的路徑,核心邏輯為縮短電氣傳輸距離,路徑選擇核心取決于ASIC芯片迭代趨勢及DSP、SerDes通道的發(fā)展方向,其中NPO在交換機內(nèi)部保留OE可插拔特性,OE與ASIC的距離長于CPO,NPO產(chǎn)業(yè)鏈成熟度高于CPO,CPO是明確的長期發(fā)展方向,但過渡方案的選擇及停留周期尚未確定,且CPO系統(tǒng)相對封閉,解耦需求較強的客戶接受度較低。此外還有CPC、Micro LED CPO等受關(guān)注的方案,CPC面臨銅材局限性及封裝難度的挑戰(zhàn),Micro LED CPO走“寬而慢”技術(shù)路線,單通道速率低但通道數(shù)多,具備低延遲、低功耗特性,但供應(yīng)鏈成熟度更低。
·不同場景應(yīng)用分析:關(guān)于CPO在Scale-Up與Scale-Out側(cè)的應(yīng)用差異,SEMI報告數(shù)據(jù)顯示,CPO在Scale-Out側(cè)的功耗優(yōu)化約2%,總成本優(yōu)化約3%,該報告據(jù)此得出CPO將在Scale-Up側(cè)大規(guī)模出貨的結(jié)論,但推導(dǎo)存在邏輯硬傷:光模塊在Scale-Out側(cè)的成本、功耗占比本身較低,因此針對該環(huán)節(jié)的優(yōu)化效果自然有限,無法直接論證CPO的落地場景優(yōu)先級。實際上CPO的潛在市場由縱向市場主導(dǎo),核心驅(qū)動因素包括兩方面:一是性能與能效剛需,面對GPU新增的IO需求,CPO可打破ASIC邊緣物理密度極限,省去DSP以滿足極高帶寬的內(nèi)存互聯(lián)要求;二是生態(tài)適配性,Scale-Out側(cè)客戶當(dāng)前普遍采用可插拔光模塊,議價權(quán)較強,不愿從開放生態(tài)轉(zhuǎn)向封閉生態(tài)、弱化自身議價權(quán),而Scale-Up側(cè)客戶對解耦需求較低,更愿意接受一體化解決方案,只要方案性能達(dá)標(biāo)、綜合成本可控(涵蓋采購成本及后續(xù)運行的功耗、電費成本),就具備落地可行性,因此Scale-Up側(cè)的商業(yè)化潛力更高。
·良率與供應(yīng)鏈瓶頸:當(dāng)前CPO商業(yè)化推廣的核心卡點集中在良率與供應(yīng)鏈配套層面:其一,CPO工藝難度高、良率偏低,直接限制了規(guī)模化部署的進(jìn)度,相關(guān)高難度器件及核心制造環(huán)節(jié)的技術(shù)突破是量產(chǎn)的核心前提。其二,供應(yīng)鏈配套成熟度不足,國內(nèi)廠商在CPO產(chǎn)業(yè)鏈中的參與呈現(xiàn)明顯結(jié)構(gòu)分化:國內(nèi)廠商主要參與無源器件環(huán)節(jié),而ASP較高的高價值環(huán)節(jié)參與度極低,大多仍處于研發(fā)儲備或送樣階段,尚未實現(xiàn)規(guī)模化落地。整體來看,當(dāng)前CPO的綜合成本優(yōu)勢并不突出,后續(xù)商業(yè)化進(jìn)展需要重點關(guān)注兩類核心要素:一是交換機芯片ASIC、SerDes通道的迭代情況,以及DSP的配套升級進(jìn)度,這將直接決定是否必須將OE封裝至交換機內(nèi)部,進(jìn)而影響技術(shù)路徑的最終選擇;二是各技術(shù)方案的比較優(yōu)勢,包括產(chǎn)業(yè)鏈成熟度、規(guī)模化能力、產(chǎn)業(yè)配套完善度等,大客戶部署方案時會綜合考量需求匹配度、性價比、量產(chǎn)可行性及供應(yīng)鏈生態(tài)等多重因素,因此CPO的滲透率提升高度依賴上述條件的逐步成熟。
4、CPO結(jié)構(gòu)與核心制造環(huán)節(jié)
·交換機結(jié)構(gòu)拆解:當(dāng)前行業(yè)拆解CPO交換機普遍以英偉達(dá)Quantum-X800為參考樣本,該類交換機核心器件構(gòu)成通用性較高,核心器件包括交換機芯片、硅光引擎OE、EO模組、FAU光纖、MPO連接器、shelf box等,不同方案僅在器件配比上存在差異,核心器件類型及擺放邏輯基本一致,國內(nèi)光模塊廠商推出的CPO樣機也遵循相同架構(gòu)邏輯。各核心器件的具體作用已在首篇光模塊系列報告中做詳細(xì)說明,其中對硅光引擎(PIC)相關(guān)的調(diào)制器、探測器、波導(dǎo),以及EO模組內(nèi)CW光源的材料等內(nèi)容均有覆蓋,若需進(jìn)一步了解器件作用可查閱該報告。
·核心器件與材料難點:當(dāng)前CPO核心器件與材料的技術(shù)難點主要集中在調(diào)制器及新增高價值器件兩類:
a. 調(diào)制器技術(shù)路線差異:行業(yè)主流調(diào)制器分為微環(huán)調(diào)制器(MRM)和馬赫-曾德爾調(diào)制器(MZM)兩類,其中微環(huán)調(diào)制器性能更優(yōu),但生產(chǎn)良率更低、技術(shù)難度更高,目前僅英偉達(dá)Quantum-X800的PIC調(diào)制采用該技術(shù);已商用的800G、1.6T光模塊,以及國內(nèi)廠商推出的CPO樣機均以馬赫-曾德爾調(diào)制為主要技術(shù)路線,微環(huán)調(diào)制應(yīng)用占比較低。微環(huán)調(diào)制器的生產(chǎn)由臺積電負(fù)責(zé),采用直接在PIC表面一步刻蝕的工藝,當(dāng)前Quantum-X800所用調(diào)制器為200級通道,無需涉及抑制集成,核心難點集中在微環(huán)調(diào)制器本身的生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)。
b. 新增高價值器件:保偏光纖、大功率CW光源為CPO方案的純增量器件,二者價值量均較高,其中大功率CW光源技術(shù)門檻較高,目前國內(nèi)光芯片廠商已在積極開展研發(fā)布局,頭部光芯片廠商的市值已包含CPO相關(guān)業(yè)務(wù)的預(yù)期。
·封裝與耦合工藝難點:CPO封裝與耦合工藝的技術(shù)難點如下:
a. 封裝工藝差異與難度:CPO相關(guān)封裝分為2D、2.5D、3D三類,其中3D封裝是指兩類器件堆疊集成,2.5D封裝是指兩類器件布置在同一塊基板上,2D封裝則是兩類器件布置在同一平面。當(dāng)前英偉達(dá)Quantum-X800的硅光引擎(OE)內(nèi)部采用3D封裝,實現(xiàn)PIC與EIC的異構(gòu)集成,具體為將單獨生產(chǎn)的PIC與EIC以倒裝焊模式集成,該工藝難度大、良率低,是制約CPO放量的核心因素之一,目前國內(nèi)廠商暫不具備3D封裝能力,僅能實現(xiàn)2.5D封裝。而OE與ASIC的封裝普遍采用2.5D封裝模式,二者在CPO設(shè)備內(nèi)的間距僅為10毫米,工藝難度低于OE內(nèi)部3D封裝但仍會影響整體良率,目前該環(huán)節(jié)的供應(yīng)商尚未明確,由于技術(shù)門檻相對較低,未來CPO放量后有望外溢至其他設(shè)備廠商承接。
b. 光纖耦合工藝特點:CPO的光纖耦合工序與當(dāng)前可插拔光模塊的耦合工序差異較小,僅新增激光器到PIC之間的保偏光纖耦合環(huán)節(jié),增量規(guī)模有限,但CPO的光纖需封裝在交換機內(nèi)部,與可插拔光模塊在前面板耦合的邏輯不同,技術(shù)難度有所提升。同時當(dāng)前可插拔光模塊的耦合工序多采用人工完成,CPO耦合未來將轉(zhuǎn)向機器自動化生產(chǎn),帶來相關(guān)設(shè)備的增量需求。
5、CPO投資邏輯與標(biāo)的梳理
·核心受益標(biāo)的梳理:目前市場挖掘的CPO相關(guān)標(biāo)的較為統(tǒng)一,主要包括天孚、羅博、至尚、聚光、華旭電子、大光等,其中大光已在布局CPO相關(guān)業(yè)務(wù)。當(dāng)前A股市場參與CPO相關(guān)環(huán)節(jié)的企業(yè),所涉及的環(huán)節(jié)壁壘與價值量均較低。CPO交換機目前處于產(chǎn)業(yè)初期,整體訂單規(guī)模較小,核心供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)由臺灣企業(yè)主導(dǎo),因此CPO板塊整體驗證難度較高。
·板塊選股邏輯:CPO板塊選股核心關(guān)注三大方向:
a. 0~1的增量環(huán)節(jié),包括CPO測試設(shè)備,CPO測試需要全檢,此前的測試均為抽樣檢測,測試需求有明顯提升;除此之外還包括保偏光纖、先進(jìn)封裝、交換機內(nèi)部的光纖耦合等環(huán)節(jié);
b. 格局較好的環(huán)節(jié),這類環(huán)節(jié)要求壁壘高、價值量高,具體包括OE領(lǐng)域的PIC和eek生產(chǎn)、OE內(nèi)部封裝、大功率CW光源等;
c. 存量資源復(fù)用環(huán)節(jié),這類企業(yè)能夠利用原有資源進(jìn)行拓客、拓展產(chǎn)品,多為A股相關(guān)頭部公司,例如天孚目前供應(yīng)可插拔產(chǎn)品,可將原有供應(yīng)能力平移至CPO相關(guān)的FAU等產(chǎn)品;源杰未來也有望供應(yīng)300毫瓦的CPO光源。
·上游材料投資機會:當(dāng)前市場普遍認(rèn)為可插拔光模塊與CPO屬于此消彼長的對抗關(guān)系,若CPO預(yù)期下行,資金會偏向可插拔光模塊;若CPO出現(xiàn)利好,可插拔光模塊板塊則會下跌。針對這一認(rèn)知,可重點關(guān)注不受兩類技術(shù)路徑更迭影響的確定性方向,將視線向上游材料端延伸。首先可關(guān)注磷化銦材料,該材料用于生產(chǎn)激光器,是光通信場景發(fā)光環(huán)節(jié)的核心材料,無論光通信技術(shù)如何迭代,無論是采用可插拔光模塊、LPO、LRO、NPO、CPO還是OCS技術(shù)路徑,都需要發(fā)光部件,因此磷化銦的需求不受技術(shù)路徑更迭的影響。同時,磷化銦一直用于外置光源生產(chǎn),CPO方案中由于光源功率較大,均采用外置設(shè)計,因此磷化銦不存在異質(zhì)集成的相關(guān)問題,投資確定性更高。其次可關(guān)注硼鉬磷酸鋰材料,該材料是未來單通道調(diào)制器速率迭代的潛在方向,但除材料本身外,還需要重點關(guān)注其異質(zhì)集成良率問題,磷化銦的確定性較硼鉬磷酸鋰更高。
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