版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
P4光通信行业2026年中期策略:Scaleup成为AI数据中心网络创新方向,光互联供应链紧缺是主线目 录AI产业链2026年上半年行情复盘:光互联供应链紧缺是主线 7Scaleup成为AI数据中心网络创新方向 12超节点:AI数据中心标准化算力单元,英伟达技术生态处于领先地位 17英伟达引领超节点技术进步 17构建超节点的关键在于NVLink和NVLinkSwitch 21GB200NVL72超节点总交换容量129.6TB/s 24VR200NVL72超节点总交换容量翻倍至259.2TB/s 26VRNVL72计算托盘通信速率三重升级:1.8TB/sNVLink-C2C+PCIeGen6+800G以太网 28ConnectX超级网卡价值显著提升:内置PCIe交换模块与以太网交换逻辑 33光芯片:CW激光器重构全球光芯片产业格局,IDM模式构建产业链壁垒 37技术路径分化趋势清晰,CW光器成为硅光架构重要置 37激光器芯片市场增速陡峭,2030年市场或将超过200亿美元 39激光芯片制造价值链:外延生长与光栅工艺具有技术壁垒及产能瓶颈 42国内外企业同步研发高功率激光器芯片,不存在代际差距 48CPO:产业化提速,台积电COUPE引领硅光集成落地 51CPO成为光模块终极方案,硅光子产业链迎来发展拐点 51CPO架构下光引擎跃升为价值链核心,形成2D封装到3D单片集成多元技术路线 54台积电COUPE平台实现技术落地与迭代,绑定标杆客户 57光纤:受益于数据中心建设浪潮,迎来景气周期 59G.657单模光纤和多模光纤将迎来规模化应用 59海外康宁光通信业务高增,映射国内数据中心光纤市场机会 63字节跳动AI智算中心规模化交付,驱动国内数据中心光纤市场超过50亿元 657.通信 698.风险提示 69插图目录图1:2026年年初至今英伟达与台积电股价累计涨跌幅 7图2:2026年年初至今北美五大CSP股价累计涨跌幅 8图3:2026年年初至今北美光通信板块上市企业累计涨幅 10图4:2026年年初至今A股光通信板块上市企业累计涨幅 图5:人工智能训练与推理对网络需求存在显著差异 12图:Saleup网络Seot网络(右)特点对比 14图7:全球主流算力方案对应ScaleUp协议 15图8:全球主流算力芯片厂商旗下Scaleup协议特点 16图9:GTC2026大会上NVIDIARubinNVL72机架 18图10:VRNVL72机柜组织图 19图VR200NVL72机柜计算托盘 20P5光通信行业2025年投资展望:Scaleup成为AI数据中心网络创新方向,光互联供应链紧缺是主线P5图12:RubinNVL72机柜交换机托盘 20图13:NVLink技术规格参数对比 21图14:NVLink交换机规格参数对比 21图15:NVLink网状拓扑结构提供高速双向带宽 22图16:NVLink交换网络的演进过程(1) 23图17:NVLink交换网络的演进过程(2) 23图18:GB200NVL72中计算托盘 24图19:GB200NVL72中NVLink交换机托盘 24图20:B200端口Port示意图 25图21:NVLINKSwitch5芯片Port示意图 25图22:GB200/300NVL72单层计算托架的互联拓扑 25图23:VR200NVL72机柜计算托盘 26图24:RubinNVL72机柜交换机托盘 26图25:VR200NVL72机柜中GPU互联拓扑结构 27图26:VRNVL72机柜计算托盘顶视图 28图27:VRNVL72计算托盘拓扑结构 29图28:VRNVL72中Rubin-Vera芯片互联方式 30图29:VRNVL72运算托盘信号路径图 31图30:VRNVL72计算托盘侧视图 32图31:ConnectX-9SuperNIC与ConnectX-8SuperNIC产品 33图32:ConnectX-8网卡技术栈 34图33:超级网卡是连接GPU集群与外部的关键ASIC 35图34:Spectrum-X交换机到超级网卡ConnectX的端到端网络处理,带来高性能以太网表现 36图35:数据中心光互联产业链 37图36:硅光模块内部结构 38图37:全球光互联市场规模预测(亿美元) 39图38:全球数据中心光互联市场规模预测(亿美元) 39图39:全球激光器芯片市场规模预测(亿美元) 40图4:L光器芯片合计市场规模预测(亿美元) 40图41:不同功率CW激光器芯片市场规模预测(亿美元) 41图42:激光器芯片行业主要采用IDM模式 42图43:CW激光器芯片关键制造步骤及相关设备 43图44:CW激光器芯片外延生长步骤 44图45:两种光栅工艺制造的光栅结构对比 45图46:两种光栅工艺对激光器芯片产品特性影响 46图47:光栅结构制作流程具体步骤 46图48:光栅环节委外加工与自产平均成本对比(元/片) 47图49:2025年全球用于400G及以上光互联产品的激光器芯片销售收入排名(亿元,%) 49图50:2025年全球用于400G及以上硅光光互联产品的激光器芯片销售收入排名(亿元,%) 49图51:Coherent公司推出400mWCWInP激光器芯片 50P6光通信行业2026年中期策略:Scaleup成为AI数据中心网络创新方向,光互联供应链紧缺是主线图52:源杰科技研发300mW高功率CW激光器芯片 50图53:英伟达首款CPO交换机Quantum-X内部结构 51图54:全球硅光子产业生态与供应链 52图55:全球1.6TCPO共封装光学出货预测 53图56:硅光子系统级应用架构 54图57:CPO涉及多种光引擎集成封装方法 56图58:台积电发布的CPO技术路线图 57图59:全球数据中心光纤应用规模(万芯公里) 59图60:多模光纤产品示意图 61图61:单管主干跳线与多单元主干跳线产品示意图 61图62:单模光纤和多模光纤产品传输距离对比 62图63:康宁光通信业务收入及增速(亿美元,%) 63图64:康宁光通信业务净利润及增速(亿美元,%) 63图65:康宁光通信数据中心营收及增速(亿美元,%) 64图66:康宁光通信运营商营收及增速(亿美元,%) 64图67:康宁光通信净利率情况(%) 64图68:2025年12月国内AI原生App月活数据(万人) 65图69:豆包日均使用量变化 66图70:2025H1中国公有云大模型服务调用量分布 66表格目录表1:AI大语言模型训练中多种并行计算方式对比 13表2:英伟达超节点Scaleup迭代路线 17表3:激光器芯片价值链分布情况 43表4:2025年全球激光器芯片市场头部企业市场份额 48表5:英伟达与博通发布的CPO交换机产品矩阵 58表6:ITU标准下单模光纤产品 60表7:2024年至今字节跳动国内数据中心自建项目 67表8:字节跳动AI数据中心光纤资本开支测算 68P72025:ScaleupAIP7产业链2026年上半年行情复盘:光互联供应链紧缺是主线在全球AIAI2025202661034%10%32026AI(HBM)图1:2026年年初至今英伟达与台积电股价累计涨跌幅40%35%30%25%20%15%10%5%0%-5%-10%-15%台积电 英伟达P8光通信行业2026年中期策略:Scaleup成为AI数据中心网络创新方向,光互联供应链紧缺是主线年初至今五大CSP基建持续性存在分歧2026610幅-15%2026年一季度,北美五大CSP13917300-760018%-19%。可以看到,北美五大CSPAI投入,但由于市场担心现阶段AI图2:2026年年初至今北美五大CSP股价累计涨跌幅40%30%20%10%0%-10%-20%-30%-40%亚马逊 谷歌A 微软 Meta 甲骨文P9光通信行业2025年投资展望:Scaleup成为AI数据中心网络创新方向,光互联供应链紧缺是主线P9年初至今15Al模块上游核心材料、重要器件、测试厂商给予估值溢价。CPO、DCI、智能体等新兴技术方向也获得市场关注,相关公司股价获得不错涨幅。AI/CPO453%;中游环节光模块处于扩产周期,数据中心光模块/光芯片供应商股价涨幅突出,AAOI涨幅340%、LITE涨幅132%、COHR涨幅113%、MACOM涨幅91%;测试设备是刚需,订单同步高增,全球光通信测试企业ViaviSolutions(VIAV)股价涨幅173%;CPO产业化加速,Marvell布局硅光子集成技术,股价涨幅208%;CI互联受益于AI13ina79%5;AI92%;AI工作负载从简单的文本生成向复杂的智能体和强化学习演进,CPU与GPU配比提升,英特尔股价涨幅176%。年初至今,CPOAristaLumentum/NvidiaDSPArista片-整机-EOS开2026年AI供应MarvellLumentumCoherentP10
光通信行业2026年中期策略:Scaleup成为AI数据中心网络创新方向,光互联供应链紧缺是主线图3:2026年年初至今北美光通信板块上市企业累计涨幅453%340%453%340%208%176%173%132%109%113%92%91%79%58%22%14%13%450%400%350%250%200%100%年初以来0%年初以来2025:ScaleupAI
P11受北美市场定价逻辑映射,年初至今A股光通信板块上涨显著。全球97%94%107%179%72%147%。测试设备是光模块扩产刚需,订单同步高增,联讯仪器股价涨幅171%,罗博特科股价涨幅113%;CPONPO27%;DCI互联受益于AI跨集群长距传输需求,德科立股价涨幅48%;AI数据中心建设提速,光纤需求大幅增长,亨通光电股价涨幅335%,中天科技股价涨幅172%。图4:2026年年初至今A股光通信板块上市企业累计涨幅335%181%335%181%179%172%171%147%113%107%100%97%94%79%72%48%27%350%300%250%200%150%0%年初以来P12
光通信行业2026年中期策略:Scaleup成为AI数据中心网络创新方向,光互联供应链紧缺是主线以下章节是我们对2026年下半年光通信行业主要发展趋势总结。Scaleup成为数据中心网络创新方向AI训练和推理是大语言模型两个核心工作负载,但两者对网络需求存在显著差异。AI推理网络具有AI往是零散、独立的(比如用户单次提问、单次图像识别,任务被拆分成多个轻量、并行的小任务,分布在/AI训练网络具有长周期、大规模、高同步性与稳定性、弱外部交互特点。AI训练场景下,训练是一个持续GPU/TPU(图5:人工智能训练与推理对网络需求存在显著差异伟2025:ScaleupAI
P13张量并行与专家并行计算要求AI网络高带宽与极低时延。大模型参数规模从千亿级向万亿级乃至十万亿级演进,跨服务器张量并行计算成为必然选择。张量并行要求多张卡一起完成一个层内计算,因此算力网络会Transformertoken会被路由到不同GPU并行方式带宽要求延迟要求 说明张量并行(TP)数百至数千并行方式带宽要求延迟要求 说明张量并行(TP)数百至数千GB/s级延迟要求极高 将单个运算(如矩阵乘法)拆分到不同GPU上运行,通常在机内完成专家并行(EP)数百至数千GB/s级延迟要求极高 基于不同的任务选择不同专家进行训练引入AlltoAll流量,适合机内完成流水线并行(PP)MB/s至GB/s级延迟要求较高 将模型的不同层划分为若干个阶段,每个阶段可以在不同的GPU上执行,通常在机间完成数据并行(DP)GB/s级延迟要求较高 将同一批数据分割成多个子集,并将每个子集分配给不络技术趋势洞察公众
同GPU上(模型实例相同)运行,通常在机间完成P14
光通信行业2026年中期策略:Scaleup成为AI数据中心网络创新方向,光互联供应链紧缺是主线超节点是通过高速互联协议与专用交换芯片构建的高带宽域(Hghandidhmin,将数十至数百颗GPU芯片在逻辑上整合为统一编址、低延迟、高带宽的协同计算系统。而超节点的实现核心在于构建高带HBDScaleupAI图6:Scaleup网络(左)与Scaleout网络(右)特点对比I数智码云公众2025:ScaleupAI
P15Scaleup网络标准。英伟达在ScaleupNVLink高速互AD与WULk;ooleCISU图7:全球主流算力方案对应ScaleUp协议里叶的猫公众P16
光通信行业2026年中期策略:Scaleup成为AI数据中心网络创新方向,光互联供应链紧缺是主线基于以太网的ScaleupGoogle向第三方半开放CPU/ChipletICILinkTPUEthernetUALink2.0图8:全球主流算力芯片厂商旗下Scaleup协议特点emiAnalysis,CSDN2025:ScaleupAI
P17超节点:AI数据中心标准化算力单元,英伟达技术生态处于领先地位英伟达引领超节点技术进步2025Scaleup网络与超节点成为AIAIAI芯+ScaleupAMDMetaAmazon2024-2025GH200NVL72GB200/GB300NVL72等成2026-2027RubinNVL144和RubinUltraNVL576。互联GPU数将从72颗进一步向576颗发展。架构 Blac架构 BlackwllUtraVeraRbinVL72VeraRbinVL144RubinltraNVL56首发时间 2025-032026-01预计2026下半年预计2027年预计2028年核心平台 GB300NVL72VR200NVL72VR200NVL144RubinUltraNVL57618个(单盘4GPU+2CPU)18个(单盘4GPU+2CPU)36个(单盘4GPU+2CPU)72个(单盘8GPU+4CPU)144个(单盘8GPU+4CPU)计算托盘CPU
36GraceCPUs(72核)36核)72核)
288Ultra(176核)
576
(256核)单颗内存带宽3.6Tpbs 单颗内存带宽4.8Tpbs 单颗内存带宽4.8Tpbs 单颗内存带宽9.6Tpbs 单颗内存带宽19.2TpbsNVLinkC2C0.9TpbsNVLinkC2C1.8TpbsNVLinkC2C0.9TpbsNVLinkC2C1.8TpbsNVLinkC2C1.8TpbsNVLinkC2C3.6TpbsNVLinkC2C7.2Tpbs72GB300GPUs72VR200GPUs144VR200GPUs576VR300GPUs1152单颗288GHBM3E单颗512GHBM3E单颗512GHBM3E单颗1TBHBM4E单颗2TBHBM5E
单颗MV
50P
单颗MV50P铜缆背板+板载无源光
100P
单颗MV200P铜缆背板 铜缆背
引擎(
TCPO(规划)6.4TCPO硅光(规划)72个NVLink8硅光交换Scaleup
18个NVLink5 36个NVLink6 72个NVLink6 144个NVLink7144*800G115.2TGPU侧NVLink带宽18*1.8TBpsGPU侧NVLink带宽18*3.6TBpsGPU侧NVLink带宽18*3.6TBps115.2TGPU侧NVLink带宽18*1.8TBpsGPU侧NVLink带宽18*3.6TBpsGPU侧NVLink带宽18*3.6TBpsGPU侧NVLink带宽36*7.2TBpsGPU侧NVLink带宽72*14.4TBps
机单个288*1.6T460.8TScaleout
Spectrum-5800GOS可插拨
ectrum-6CPO硅光 Spectrum-6CPO硅光 Spectrum-7CPO硅光 Spectrum-8CPO硅光64*800G51.2T 128*800G102.4T 128*800G102.4T 256*1.6T409.6T 512*3.2T1638.4T注:28.8Tbps=3.6TBps信 之路P18
光通信行业2026年中期策略:Scaleup成为AI数据中心网络创新方向,光互联供应链紧缺是主线2026年CES展会上,英伟达发布新一代超节点VR200NVL72,也是全球领先的Scaleup网络算力平台。据英伟达公布的数据,Rubin平台的训练性能达到前代Blackwell的3.5倍,运行AI软件的性能提升5倍。RubinMoE图9:GTC2026大会上NVIDIAVeraRubinNVL72机架TC2026大2025:ScaleupAI
P19超节点产品主要由计算节点、交换节点和Scaleup网络互联构成。以VRNVL72机柜为例,其硬件构成包括:运算托盘与交换托盘、顶部的OOB管理交换机、电源柜、机架加强件。图10:VRNVL72机柜组织图emiAnalysisP20
光通信行业2026年中期策略:Scaleup成为AI数据中心网络创新方向,光互联供应链紧缺是主线计算节点:RubinNVL721821CPU2块RubinGPU7236CPU。图11:VR200NVL72机柜计算托盘芯之路公众交换节点:VR200NVL72配置9个交换托盘,每个托盘集成4颗第六代NVSwitch芯片,全机柜部署36颗NVSwitch。相比GB200NVL72,NVSwitch芯片数量实现翻倍。图12:VeraRubinNVL72机柜交换机托盘北吹雪公众2025:ScaleupAI
P21构建超节点的关键在于NVLink和NVLinkSwitchNVLinkNVLinkGPU20261NVLinkNVLinkRubinVRNVL72超节点中,第六代NVLink3.6TB/sGPU-to-GPU260TB/s图13:NVLink技术规格参数对比伟达官图14:NVLink交换机规格参数对比伟达官P22
光通信行业2026年中期策略:Scaleup成为AI数据中心网络创新方向,光互联供应链紧缺是主线NVLink核心优势在于创新设计通信架构,推出网状拓扑理念。为实现AI训练集群高带宽与低延迟数据传输,NVLinkGPUNVLinkVikSerDesNVLinkNVLink的SerDes在链路层,NVLink定义多种类型的符号,包括数据符号、控制符号和填充符号,实现复杂的通信协议功能;设计精细的信用机制,实现不同优先级的流量调度。除此之外,NVLink其他创新之处包括多Lane绑定技术、统一内存空间等。图15:NVLink网状拓扑结构提供高速双向带宽望7866公众2025:ScaleupAI
P23NVSwitch是实现Scaleup网络复杂交换的关键设备。早期的NVLink实现主要采用点对点连接模式,GPU之间通过直接的串行链路进行通信。当系统包含多个GPU时,点对点模式的连接复杂度呈平方级增长。作为专门的交换芯片,NVSwitch可以提供多端口的高速交换能力。NVLink的交换网络采用多阶Clos网络架构,Clos网络通过多级交换结构实现输入端口到输出端口的任意连接。图16:NVLink交换网络的演进过程(1) 图17:NVLink交换网络的演进过程(2)望7866公众 望7866公众P24
光通信行业2026年中期策略:Scaleup成为AI数据中心网络创新方向,光互联供应链紧缺是主线GB200NVL72超节点总交换容量129.6TB/sBlackwellScaleup标准化。GB200NVL72将Scale-up72GPU/机柜,形成可复制标准化方案。单台GB200NVL72机柜有18个计算节点。GB200NVL72超节点主要由18个ComputeTray(计算托盘)9Switch4B2002GraceGB200图18:GB200NVL72中计算托盘芯公众GB200NVL72机柜有9个网络交换托盘。每个网络交换托盘中包含两颗NVLINKSwitch5芯片,合计18颗NVSwitch5芯片。单颗NVSwitch5芯片交换容量为7.2TB/s,总交换容量129.6TB/s。图19:GB200NVL72中NVLink交换机托盘芯公众2025:ScaleupAI
P25GB200NVL72实现72颗B200完全互联,总交换带宽129.6TB/s。计算节点访存带宽为72B:B208Por224Gerde200Gbps*4颗B200GPU72个NVLink5Port7.2TB/s。交换节点访存带宽为4TBNSih572个VLNKPor(36个Por200Gbps速率的SerDesPort100GB/sNVLINKSwitch5144个NVLINKPort14.4TB/s。图20:B200端口Port示意图 图21:NVLINKSwitch5芯片Port示意图artbot公众 artbot公众图22:GB200/300NVL72单层计算托架的互联拓扑贝吹风公众P26
光通信行业2026年中期策略:Scaleup成为AI数据中心网络创新方向,光互联供应链紧缺是主线VR200NVL72超节点总交换容量翻倍至259.2TB/sRubin架构推动Scaleup20261CESRubinVR200NVL72。其中NVLink6Switch3.6TB/s1.8TB/s。RubinNVL721821CPU2块RubinGPU7236CPU。图23:VR200NVL72机柜计算托盘芯之路公众NVL7294NVSwitch36颗NVSwitchGB200NVSwitch7.2TB/s,相比NVSwitch5图24:VeraRubinNVL72机柜交换机托盘北吹雪公众2025:ScaleupAI
P27VR200NVL72Scaleup方案实现总交换容量259.2TB/s,对比GB200NVL72,提升一倍。VR20072100GB/s2VR200GPU144个NVLink6.014.4TB//s。NVSwitch672个NVLink6.0NVLinkPort100GB/s4NVLink6Switch288个NVLinkPort28.8TB/s。图25:VR200NVL72机柜中GPU互联拓扑结构伟达官P28
光通信行业2026年中期策略:Scaleup成为AI数据中心网络创新方向,光互联供应链紧缺是主线VRNVL72NVLink-C2CPCIeGen6+800G以太网VRNVL722Strata4Orchid1PCB1块Blue统管理模块。各模块之间通过板对板连接器相互连接。Strata模组容纳两个RubinGPUSOCAMMCPU的LPDDR内存使用,位于CPU左右两侧的八个SOCAMM192GB128GBCPU1024-1534GB每个Orchid模组容纳两个ConnectX-9NIC、两个800G收发器笼与一个E1.S模组插槽供本地存储。图26:VRNVL72机柜计算托盘顶视图emiAnalysis2025:ScaleupAI
P29VRNVL72ConnectX-9BlueGPU71颗GPU在计算托盘中,数据传输路径可以分为三段:CPURubinGPUNVLinkC2CCPUCX-9之间通过两条PCIeGen6CX9的PCIeSwitch以及CX-9OS图27:VRNVL72计算托盘拓扑结构emiAnalysisP30
光通信行业2026年中期策略:Scaleup成为AI数据中心网络创新方向,光互联供应链紧缺是主线NVLink-C2C技术重构异构计算的互联范式,在裸片/芯片间互联领域建立巨大的领先优势。在VR200NVL72之间依托1.8TB/sCPU-GPU互联,延迟纳秒级,相比GB200NVL72NVLink-C2C900GB/sPCleGen5架构128GB/sNVLink-C2CAMBACHIGPU内存与GPU图28:VRNVL72中Rubin-Vera芯片互联方式伟达官2025:ScaleupAI
P31采用PCIeGen6协议实现CPU与超级网卡CX-9PCIeGen6PCIe648Lane64Gbps与CX-9之间接口双向总带宽达到768GB/s。PCee6CB与在R00VL2Cee6SaaOrchid500mmNVL72DesCBC()从7升级到8HVLP4Orchid图29:VRNVL72运算托盘信号路径图emiAnalysisP32
光通信行业2026年中期策略:Scaleup成为AI数据中心网络创新方向,光互联供应链紧缺是主线采用以太网/InfiniBand协议实现超级网卡CX-9与OS1x800GCX-8仅在InfiniBand架构下支持800G速率,但在以太网模式下通常以2x400G的配置呈现。在VRNVL72计算托盘中,8个800G的CX-9网卡对应OS配1个1.6TOS笼口,则每个计算托盘共8个800GOS800G4×200GAmplitudeModulation/0和4比如0V033V07VV001102nfnBnd199HC约1、高带宽、支持RDMA201969MellanoxInfiniBandQuantum-3是当InfiniBand交换ASIC。Ehere(EE802.3标准173年由eroxACAI数据100GbE400GbE1.6TbESpectrum-X系列是AI图30:VRNVL72计算托盘侧视图emiAnalysis2025:ScaleupAI
P33ConnectX超级网卡价值显著提升:内置PCIe交换模块与以太网交换逻辑Cnec‑89(SpeN225年8laellAIConnectX-8SuperNICConnectX-8SuperNIC800Gb/snfnBaR400GbsEhereSecmCnec(00b的4倍,20261ConnectX-9800Gb/s图31:ConnectX-9SuperNIC与ConnectX-8SuperNIC产品伟P34
光通信行业2026年中期策略:Scaleup成为AI数据中心网络创新方向,光互联供应链紧缺是主线超级网卡内置PCIeGen6交换模块,替代传统独立PCIe交换机。ConnectX-848PCIeGen6交+GPUIO、NIC和存储ConnectX-8GPUGPU50GB/sIO带宽,因为NCCLConnectX-8技术栈分为三层。上层:Host/GPUAIAPINCLLGPUNIXLRDMADOCA是NVIDIA、PD(DA中层:ConnectX-8PCIeSwitchPCIe/GPURDMARDMAAIPacketProcessorSpectrum-XEthernetSwitchNVIDIASpectrum-XEventProcessorCPUMemorySystemConnectX-8EthernetAI图32:ConnectX-8网卡技术栈伟2025:ScaleupAI
P35ConnectX集成Spectrum‑X800GSuperNICSpectrum‑X风格的交换与加速逻辑”并作为Spectrum‑X以太网平台的终端侧关键组件,与外部Spectrum‑X(如SN5600列ConnectX-8与GB300平台的GPU/NCCLDOCAPCIeSwitch、PCIeGen6;与Spectrum-X、AdpieounonesonCnl。图33:超级网卡是连接GPU集群与外部的关键ASIC伟
AI通P36
光通信行业2026年中期策略:Scaleup成为AI数据中心网络创新方向,光互联供应链紧缺是主线(Spectrum‑X与终端协同优化,为/1.6X1.3X2.2X更高All-reduce1.3X更高All-to-all1000X图34:Spectrum-X交换机到超级网卡ConnectX的端到端网络处理,带来高性能以太网表现伟2025:ScaleupAI
P37光芯片:CW激光器重构全球光芯片产业格局,IDM模式构建产业链壁垒技术路径分化趋势清晰,CW激光器成为硅光架构重要配置LEML40G和800GELCWscaleupCPO/NPOCPO/NPO图35:数据中心光互联产业链识咨P38
光通信行业2026年中期策略:Scaleup成为AI数据中心网络创新方向,光互联供应链紧缺是主线硅光架构的技术路径下,激光器芯片占据重要价值链地位。以非硅光光模块为例,其硬件成本结构主要包括光芯片、电芯片、无源光器件、PCB及机构件四大板块。对于硅光光互连产品,BOM结构重构,原有的分PCBCW()CPO/NPOBOM图36:硅光模块内部结构nte2025:ScaleupAI
P39激光器芯片市场增速陡峭,2030年市场或将超过200亿美元ScaleupScaleup2024179亿美元,攀升至2030年的1514亿美元,年复合增长率高达42.8%。图37:全球光互联市场规模预测(亿美元)ightCounting,灼识咨20241372030144448.1%。图38:全球数据中心光互联市场规模预测(亿美元)ightCounting,灼识咨P40
光通信行业2026年中期策略:Scaleup成为AI数据中心网络创新方向,光互联供应链紧缺是主线2302022426203022944.1%年市场规模16亿美元,预计2030年达到211亿美元,年复合增长率高达53.4%。其中,EML与CW激光器芯片占据主要市场份额。EML激光器芯片作为早期开发的解决方案,在400G及以上光互连产品中广泛应用。而近年来,具备高集成、低成本优势的硅光解决方案成为演进方向,需配套大CW20249.738.1%800G、1.6T2030208.066.6%,市场90.9%。图39:全球激光器芯片市场规模预测(亿美元) 图40:EML与CW激光器芯片合计市场规模预测(亿美元)ightCounting,灼识咨 ightCounting,灼识咨2025:ScaleupAI
P41NPO及CPOCW400G800G1.6T50mW70mWNPO及CPO150mW300mW400mW2024-2030年CAGRCAGRCWCAGR更是276.2%。图41:不同功率CW激光器芯片市场规模预测(亿美元)ightCounting,灼识咨P42
光通信行业2026年中期策略:Scaleup成为AI数据中心网络创新方向,光互联供应链紧缺是主线激光芯片制造价值链:外延生长与光栅工艺具有技术壁垒及产能瓶颈现阶段,激光器芯片企业主要采用IDM垂直整合制造模式,价值链覆盖研发、晶圆制造、芯片加工、封装及测试等环节。根据是否从事晶圆制造、封装测试等生产环节,半导体行业的经营模式主要分为IDM(IntegratedDeviceManufacture,垂直整合制造)模式与稳定的产品质量、可靠的供应以及可扩展的制造产能,有助于快速研发新产品并加速产品的迭代,但另一方面,前期资本开支与技术积累要求较高。图42:激光器芯片行业主要采用IDM模式光华芯招股2025:ScaleupAI
P43IDM2023-2025202558%外IDM模式下,晶圆制造环节附加值稳定。2023-2025年,台湾全新光电公司,主要产品为以MOCVD外延成长法为核心技术的晶圆片,毛利率维持在36%-41%。公司名称 主营业务 2023年度 公司名称 主营业务 2023年度 2024年度 2025年度马科姆(MACOM)
设计并制造应用于电信、工业和国防及数据中心领域的半导体产品
60% 54% 55%以MOCVD外延成长法为核心技术全新光电的III-V族化合物半导体
41% 39% 36%源杰科技 光芯片的研发、设计、生产与销售 42% 33% 58%覆盖光芯片及器件、室内光缆、线缆仕佳光子
材料等
19% 27% 35%长光华芯 半导体激光芯片的研发、设计及制造 34% 24% 36%源杰科技公进一步对激光器芯片价值链进行划分,可以分为两个核心价值点:晶圆制造、芯片加工及测试。1)2)光栅工艺;3)光波导制作;4)金属化工艺。图43:CW激光器芯片关键制造步骤及相关设备杰科技招股P44
光通信行业2026年中期策略:Scaleup成为AI数据中心网络创新方向,光互联供应链紧缺是主线晶圆制造环节,有源区外延工艺与光栅工艺不仅技术门槛高,而且具有制造产能扩展瓶颈的特点。MOCVDMOCVDMOCVDIII/VMOCVD图44:CW激光器芯片外延生长步骤遥设计自动化公众2025:ScaleupAI
P45光栅工艺同样是激光器芯片晶圆制造重要环节。光栅工艺主要在涂有光刻胶的基板上定义出光栅结构对应的掩膜图形,再利用刻蚀技术将掩膜上的图形转移至衬底上形成最终的光栅结构。07408(Hograhicain2.5G(Electron-Beamechoogy,即利用电磁场控制电子形成电子束,利用电子束定义掩膜图形,该工艺技术较全息光栅工艺图45:两种光栅工艺制造的光栅结构对比杰科技公P46
光通信行业2026年中期策略:Scaleup成为AI数据中心网络创新方向,光互联供应链紧缺是主线相比于全息光栅,电子束光栅的工艺更为复杂,产品的光功率、单模良率、芯片波长、极限工作温度、高频特性等指标更好,有利于提高芯片产品的质量和可靠性。图46:两种光栅工艺对激光器芯片产品特性影响杰科技公图47:光栅结构制作流程具体步骤杰科技公2025:ScaleupAI
P47光栅环节是激光器芯片IDM模式核心竞争力重要体现。电子束光栅工艺使用的专用设备价值较高,另一方面设备的操作和调试需要较高的经验和技术储备。2019-2021年,根据源杰科技公告,其激光芯片晶圆光栅环节委外加工平均价格2000-5300元/片,而自产平均成本只需要700元/片左右。图48:光栅环节委外加工与自产平均成本对比(元/片)杰科技公P48
光通信行业2026年中期策略:Scaleup成为AI数据中心网络创新方向,光互联供应链紧缺是主线国内外企业同步研发高功率CW激光器芯片,不存在代际差距中国光芯片产业进入加速发展阶段。全球激光器芯片呈现高增长蓝海市场态势,市场规模将由2024年的26203022944.1%LumentumCoherent国家层面政策持续加码。2025年9月,工业和信息化部、市场监督管理总局联合印发《电子信息制造业2025-2026地方产业基金精准布局。2025年10月,首期规模50亿元的深圳市半导体与集成电路产业投资基金正式揭3502026212.5150G4.877.5712.652025年60%AI表4:2025年全球激光器芯片市场头部企业市场份额排名公司名称国家销售收入(亿元人民币)市占率1Lumentum美国32.416.7%2Broadcom美国28.114.5%3三菱电机日本25.913.4%4住友电工日本25.713.3%5Coherent美国7.23.7%6源杰科技中国6.03.1%前六大公司合计125.364.8%司年报,灼识咨2025:ScaleupAI
P49CW激光器实现追赶。2025400G87.3100G及以上的EML50mW400GCW15.95亿元,双方差距不大。图49:2025年全球用于400G及以上光互联产品的激光器图50:2025年全球用于400G及以上硅光光互联产品的激光器芯片芯片销售收入排名(亿元,%) 销售收入排名(亿元,%)3.8,4%Coherent,4.5,5%三菱电机,7.0,8%Broadcom,18.8,22%
其他合计4.4,5%
住友电工20.0,23%
28.8,33%
其他合计,1.7,11%三菱电机,0.8,5%Lumentum,1.8,11%Broadcom,2.8,18%
住友电工,5.0,31%源杰科技,3.8,24%司年报,灼识咨 司年报,灼识咨P50
光通信行业2026年中期策略:Scaleup成为AI数据中心网络创新方向,光互联供应链紧缺是主线NPOCPO国内150mW、300mW距。2025年海外厂商Coherent400CWnm,55400mW200kHz(RIN)-145dB/Hz,并BHD分布反馈)激光器平台,BHDCoherent20252026图51:Coherent公司推出400mWCWInP激光器芯片司官2025年国内头部企业源杰科技同样前瞻研发300mW等高功率的CW光源,产品性能处于良率优化阶段,达到国际先进水平。商业化进展方面,2026年该产品处于研发及客户验证阶段。图52:源杰科技研发300mW高功率CW激光器芯片杰科技公2025:ScaleupAI
P51CPO:产业化提速,台积电COUPE引领硅光集成落地CPO成为光模块终极方案,硅光子产业链迎来发展拐点当下CPOAICPO()AI(OpticalEngine)和交换芯片ASIC共基板封装在一起,实现极致能效、带宽密度与低时延。CPO/计算ASICGTC2025CPOQuantum-XCPO144800G4switch28.8Tb/sswitch周围有6个光学组件即opticalsub-assemblies,每个光学组件内包含3个1.6T硅光引擎,共18个(18*1628T634(*36282*363图53:英伟达首款CPO交换机Quantum-X内部结构伟P52
光通信行业2026年中期策略:Scaleup成为AI数据中心网络创新方向,光互联供应链紧缺是主线CPO(SiPh)CMOSCPO于英伟达Spectrum-X20266CPO2027SiPh--()CPOCPO交CPOSpectrum-XSpectrum-XPhotonics202620266Spectrum-X(T层提供了突出贡献。SPILTNVIDIAAI工厂系统在NVIDIAAI图54:全球硅光子产业生态与供应链emiVision2025:ScaleupAI
P53CPO市场2027年有望突破50亿美元。LightCounting202641.6TCPO2023-2026CPO20291.6TCPO200900万个,20315001300CPO2027502030年增长至150亿美元。图55:全球1.6TCPO共封装光学出货预测ightCountingP54
光通信行业2026年中期策略:Scaleup成为AI数据中心网络创新方向,光互联供应链紧缺是主线CPO架构下光引擎跃升为价值链核心,形成2D封装到3D单片集成多元技术路线CPO架构下,光引擎占据重要价值链地位。可插拔光模块价值量主要集中在DSP、光芯片、封装与测试等CPO(PICEIC(ELS)CPOPIC光子集成电路与EIC其中PICSiPhCMOSInPT)/Tunable(dlao(+hasesife((ihsedPD()MonitoringPD()EIC负责电信号驱动与接收,实现电光信号的转换与处理。电子集成电路(EIC)核心模块主要包括:Driver(、TIA(DAC/ADC(/图56:硅光子系统级应用架构oadmappingthenextgenerationofsiliconphotonics》(JohnE.Bowers等2025:ScaleupAI
P55(PIC-EIC)2D2.5D3DCOUPE通用光引擎代工平台使用SoIC3DPIC和EIC将PIC和EIC倒装键合在基板上,缩短互连距离;400G/部分800G(2)2.5D封装:PIC和EIC通过硅/(Interposer)50GHz+(3)3D-WB/PIC倒装在EIC(但工艺复杂度提升,目前多用于特定高性能场景。(4)3DHybridTSV/直互连。该方案信号路径极短,寄生参数和串扰降至最低,支持100GHz+超高速信号;集成密度大幅提升,适合CPO(共封装光学)等高集成度场景;TSV工艺复杂度高,成本昂贵,目前处于商用早期阶段。倒装TSVPICTSVTSVPIC:PIC通过带TSVEICPC+带TSVPCTVECHybrid(Hybrid技术实现PIC与EICPIC和EICTSVCPOEPIC(EPIC)。在CMOS或BiCMOS工艺中直接集成光子器件,实现PIC与EIC的单片集成;无封装寄CMOSP56
光通信行业2026年中期策略:Scaleup成为AI数据中心网络创新方向,光互联供应链紧缺是主线图57:CPO涉及多种光引擎集成封装方法DTechE2025:ScaleupAI
P57台积电COUPE平台实现技术落地与迭代,绑定标杆客户2026年4月,台积电COUPE平台经过反复仿真与制程优化,已转化为完整的半导体制程技术,2026年6月进入量产。COUPE平台技术路线分三步走,产品性能与集成度逐级跃升。阶段1225年实现基于S(1.6Tb/s)光学引擎。阶段06CWhiponeonSbsaeC6.4Tbps3:2026XPU(AI/CPU/GPU)的CoWoS128Ts以2025年OS10XPU的CoWoSCPO52图58:台积电发布的CPO技术路线图积P58
光通信行业2026年中期策略:Scaleup成为AI数据中心网络创新方向,光互联供应链紧缺是主线英伟达与博通成为台积电光引擎代工标杆客户。英伟达的Quantum-XPhotonics交换机架构采用基于COUPE8条200GbpsPAM48条200GbpsPAM4接收1.6Tbps1.6TbpsSpectrum-XEthernetPhotonics封装密323.2Tbps20266COUPECPOSpectrum-XCOUPETomahawk6DavissonCOUPE的光引擎。表5:英伟达与博通发布的CPO交换机产品矩阵发布时间 代表产品 核心参数发布时间 代表产品 核心参数GTC2025发布GTC2025发布2024发布2025-10正式发布
英伟达Quantum-X800-Q3450英伟达Spectrum-XSN6800/SN6810博通BCM56990(Tomahawk5-Bailly,第二代CPO)博通BCM78919(Tomahawk6-Davisson,第三代CPO)
1)总带宽:115.2Tb/s(4×28.8Tb/sQuantum‑X800ASIC)2)端口:144×MPO;144×800G/72×1.6T逻辑端口光引擎:每ASIC18×光引擎,单引擎1.6Tb/s散热:液冷;单端口功耗9W交换芯片:102.4Tb/s,TSMC3nm,COUPE硅光共封装2)端口:128×800G/512×200G(PAM4)封装:EIC+PIC3D键合,无独立DSP功耗:单端口9W1)总带宽:51.2Tb/s;8×6.4Tb/s光引擎2)端口:512×100G工艺:7nmCMOSEIC;架构:硅光PIC+锗硅EIC,无独立DSP1)总带宽:102.4Tb/s;16×6.4Tb/sDavissonDR光引擎2)端口:512×200G(PAM4)工艺:TSMC3nm;COUPE紧凑型通用光子引擎激光模块:ELSTC,英伟达官网,博通官网,Semianalysis2025:ScaleupAI
P59光纤:受益于数据中心建设浪潮,迎来景气周期G.657单模光纤和多模光纤将迎来规模化应用IU206916032%AIAI(DCI)20301.28AI应用的光纤需求超过8000万芯公里,成为重要增长驱动力。图59:全球数据中心光纤应用规模(万芯公里)RUP60
光通信行业2026年中期策略:Scaleup成为AI数据中心网络创新方向,光互联供应链紧缺是主线G.657单模光纤适用于数据中心。根据ITU标准下传输等级分类,单模光纤产品可以分为G.652/G.653/G.654/G.655/G.656/G.657G.652DG.65265214~12表6:ITU标准下单模光纤产品等级分类 核心特性 典型应用场景等级分类 核心特性 典型应用场景G.652(常规单模光纤)
1310nm最佳;1550nm波长处损耗最低(约0.2dB/km) •适用于城域网、接入网等绝大多数通信场景G.652.ACDG.652.D•G.652D((低水峰光纤)是当前应用最广泛的型号,消除了和接入网的常见选择1383nm附近的损耗峰,支持更宽的传输波段G.653(色散位移光纤)
1310nm,使最低损耗•目前已基本被淘汰,不再在新工程中部署和零色散在同一窗口G.654
1550nm(
信(低损耗光纤)0.15dB/km以下)G.655
100G、400G及更高速率的骨干网传输DWDM系统(如(非零色散位移光纤)
1550nm
40/100G定传输DWDM系统设计,可支持更多的G.656
(1460-1625nmS+C+L波段)通信信道(宽波长范围光纤)保持一定的色散系数
5G/6G的承载网(如光纤到户G.657(抗弯曲光纤子发烧友
5-7.5mm(G.65230mm)G.652光纤
可能频繁弯折的场景2025:ScaleupAI
P61多模光纤产品可以分为OM3OM4OM3更长的传输距离;OM5(SWDM)4OM4OM5光纤总图60:多模光纤产品示意图兰布线公众81224芯、96芯、144芯等。图61:单管主干跳线与多单元主干跳线产品示意图兰布线公众P62
光通信行业2026年中期策略:Scaleup成为AI数据中心网络创新方向,光互联供应链紧缺是主线400Gbps10010000图62:单模光纤和多模光纤产品传输距离对比兰布线公众2025:ScaleupAI
P63海外康宁光通信业务高增,映射国内数据中心光纤市场机会AIAI(Gen202446.576.1228%202562.710.571%Meta602030图63:康宁光通信业务收入及增速(亿美元,%) 图64:康宁光通信业务净利润及增速(亿美元,%)7060504030201002020 2021 2022 2023 2024
50%40%30%20%10%0%
1210864202020 2021 2022 2023 2024
80%60%40%20%0%-20%-40%康宁光通信业务收入(亿美元) 同比 康宁光通信净利润(亿美元) 同比司年 司年P64
光通信行业2026年中
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 2026年婚姻家庭咨询师技能等级考试冲刺押题及答案
- 2026年农贸市场秩序管理执法试卷(附答案)
- 元素与物质的关系 物质分类与物质性质 课件-2026-2027学年高一上学期化学鲁科版必修第一册
- 矿井反风演习方案及安全技术措施培训课件
- 第6章 细胞的生命历程 综合测试
- 吉林省长春市2024-2025学年高三上学期一模化学试题(解析版)
- 易之道家庭教育指导师考试卷
- 乡镇公务员事业编试题及答案
- 施工项目管理人员安全生产培训考试题库及答案
- 2026学年齐齐哈尔市拜泉县数学四下期中考试试题(含答案)
- 2025年城市规划师《城市规划实务》练习题(含答案)
- 2026江苏无锡宜兴市和桥镇公开招聘行政村编外工作人员6人备考题库及答案详解一套
- 2026年北师大版八年级数学下册期末考试卷附答案
- 宝兴县兴产投资有限责任公司2026年度公开招聘工作人员(8人)笔试备考题库及答案详解
- 2026年公需课《人工智能赋能制造业高质量发展》试题及答案
- 时空穿越的启蒙之作:《时间机器》文学与科幻价值探索
- 2026年现代交换技术能力检测试卷带答案详解(突破训练)
- 2026江苏省中医院中药制剂研发中心招聘1人备考题库附答案详解(黄金题型)
- 湖南事业单位2026招聘公共基础知识高频考点题库含易错解析
- 2025华润电力投资有限公司新疆分公司招聘笔试历年常考点试题专练附带答案详解
- 一年级下册语文1-8单元生字词专项练习
评论
0/150
提交评论