电子行业光电芯片系列研究一(高速PD)：AI光互联持续升级挖掘高速PD细分产业机遇

行业专题报告/行业专题报告/高速PD是光模块接端核心光电转换器件 3AI集群扩张推动800G/1.6T光模块加速放量 3PD决定第一步光电换，PD与TIA共同定接收性能 3200G/lane推动PD进入新一轮产品迭代 4高速PD市场空间与争格局 6AI光模块放量打速PD成长空间 6海外龙头率先进入200G，并向400G/lane持续进 6硅光渗透推动PD技术路线分化 8核心标的梳理关注速PD产业链核心受益商 10MACOM：高速光互芯片平台 10环联连讯：连接海高端器件资源与国光块客户 10国产高速PD厂商：产品迭代提速，关注产代进展 12风险提示 13图表目录图1:数据中心光模向800G/1.6T演进，单通道率由100G向200G升级 3图2:光模块核心部件 4图3:PD位于光模块接端，进行光电转换 4图4:200G/lane下PD与TIA由分立向堆叠集成演进 5图5:全球光电探测市规模 6图6:全球高速InGaAsPD市场规模 6图7:Ge-on-Si垂直PIN-PD结构示意 8图8:MACOM主要PD产品方案 10图9:环联连讯在AI光模块产业链中的定位 图10:环联连讯进入盈兑现阶段 12表1:200G对于PD性能提出更高的要求 4表2:海外高速PD产品续向200G/400G演进 6表3:海外头部厂商200GPD产品对比 7表4:高速PD客户导入要验证环节及壁垒 8表5:分立InGaAs与Ge-on-SiPD技术路线对比 9行业专题报告行业专题报告/PD是光模块接收端核心光电转换器件AI800G/1.6T光模块加速放量AI根AI800G2026AI800G1.6T800G1.6T20251.6T20AI集400G800G1.6T100G/lane200G/lane演进。400G800G100G/lane800GDR8采8×100G1.6TBroadcomAI100G/laneoptics400G/800Goptics800G/1.6T200G/lane800GDR4和1.6TDR8，即分别通过4×200G和8×200G实现800G和1.6T传输。图1:数据中心光模块向800G/1.6T演进，单通道速率由100G向200G升级CoherentPD决定第一步光电转换，PDTIA共同定义接收性能PDPDTIADSP/CDRPDTIAPD放大为电压信号，供后级DSP/CDRPDPINPDAPD。PINPD结行业专题报告/具有优势，是当前AI数据中心800G/1.6T短中距高速光模块重点采用的技术路线；APD具备内部雪崩增益和更高接收灵敏度，更多应用于PON行业专题报告/图2:光模块核心部件 图3:PD位于光模块接端，行光电转换飞（FS ISSCC2025CircuitInsights200G/lanePD进入新一轮产品迭代100G/lane200G/lanePDPD-TIA协800G/1.6T200G/lane与TIA之间传统Wire-bondFlip-chipPDstacking2.5D对产业壁垒的含义TIA相同入射光功率下，响应度影响输出光电流PD结电容及互连寄生会影响接收端带宽200G/lane112GBaudPAM4，PD对产业壁垒的含义TIA相同入射光功率下，响应度影响输出光电流PD结电容及互连寄生会影响接收端带宽200G/lane112GBaudPAM4，PD200G每通道的性能要求暗电流/噪声响应度结电容带宽指标PDTIA要求提高低电容器件和短互连封装更重要低电容器件和短互连封装更重要PD与TIA需联合控制噪声需兼顾光吸收效率与高速响应PD与TIA需联合控制噪声光耦合 高速PD需要兼顾光耦合效率器件集成 集成透镜、阵列及封装适配能力更重要MACOM，Coherent，Broadcom，TexasInstruments，滨松（hamamatsuMACOM200G/laneTIAstackedPDPDTIA“PD性能+TIA匹配先进封装”PD行业专题报告/图4:200G/lane下PD与TIA行业专题报告/MACOMPD市场空间与竞争格局AIPD成长空间PDMarketReports数2025522032802025-2032CAGR8.8%InGaAsPDPWConsultingInGaAsPD5.439.872025-2032CAGR8.92%PINPD62.9%58.3%AI100G/lane向200G/laneInGaAsPINPDPD图5:全球光电探测器市规模 图6:全球高速InGaAsPD市规模cagr:8.880cagr:8.88052807060504030201002025 2032E

129.87cagr:8.929.87cagr:8.925.43864202025 2032E行业专题报告行业专题报告/市场规模（亿美元） 市场规模（亿美元）MarketReports PWConsulting200G400G/lane持续演进PD200G/lane400G/lane及更高速率推进，产品迭代速度明显快于传统PD市场。随着800G/1.6T光模块由100G/lane200G/lanePD3.2T400G/lane表2:海外高速PD产品持续向200G/400G演进单通道光速率典型光模块架构代表厂商2026950G/lane400GSR8、400GSR4.2等MACOM、Broadcom等成熟存量代际，产品体系和供应链较完善100G/lane400GDR4等Coherent、Broadcom、MACOM已进入规模应用阶段200G/lane800G、1.6TCoherent、Broadcom、MACOM产品导入并进入放量阶段，不同厂商量产进度存在差异400G/lane1.6T四通道及未来3.2T八通道Broadcom、Coherent；MACOMPD局Broadcom已发布相关平台，Coherent完成链路演示，MACOM公开证据主要集中于Driver和发送端，整体仍处早期产品化及验证阶段IEEE，MACOM，Broadcom，Coherent行业专题报告行业专题报告/表3:海外头部厂商200GPD产品对比厂商 200G每通道产品/能力协同与封装下一代信号MACOM MARP-BP112；55GHz、45fF、MATATIAPD226Gbps/lane产品家族已发布0.65A/W叠于TIA，亦可倒装焊并排放置Coherent 800G/1.6T的PD；>50GHz、50fF1×4TIA2026年展示400GInPPD完整链路Broadcom PIN/APD200G/lane裸片与CoC生态2026400G/lane400GEMLPDMACOM，Broadcom，CoherentPD200G/lane200G/lane下，PDTIA200GPDPD-TIADesign-in及长期供货能力MACOM200GPD226Gbps/laneTIADriver026D与TA44GpsA4CoherentInPPDEMLPDPDDesign-in2025PD200G/lane内部PD能力视为垂直技术栈的重要差异化因素；2026年公司进一步披露200G/lane400G/lanePD6InPBroadcom体现出产品速率制造能力平台协同的竞争模式。公司目前PIN/APDInP2026Broadcom400G/lane400GEMLPDPDPD、TIA/DSPPD200G400G/lane产品。/PDPD为什么形成壁垒需验证器件在温度、湿度和长期工作条件下的稳定性需在高速性能之外兼顾光耦合效率和装配容差PD电容和封装寄生会影响接收链路带宽、噪声及误码表现光学、电学参数需稳定测量，并与后续封装测试衔接典型问题可靠性验证封装与光耦合PD–TIA联合为什么形成壁垒需验证器件在温度、湿度和长期工作条件下的稳定性需在高速性能之外兼顾光耦合效率和装配容差PD电容和封装寄生会影响接收链路带宽、噪声及误码表现光学、电学参数需稳定测量，并与后续封装测试衔接典型问题可靠性验证封装与光耦合PD–TIA联合验证晶圆与裸片测试验证环节自动对准、校准与批量测试的一致性需要持续打磨器件、TIA和互连需协同设计，并在客户方案中验证器件、TIA和互连需协同设计，并在客户方案中验证透镜、倒装焊及装配工艺影响良率和可复制性测试周期长及失效分析能力要求高，提高量产导入门槛测试周期长及失效分析能力要求高，提高量产导入门槛PD系统互操作FormFactor，MACOM，Broadcom，EthernetAlliance

从器件到模块、再到平台的验证层级增加导入工作量行业专题报告行业专题报告/PD技术路线分化800G1.6TPD逐步形成InGaAsPD”与“Ge-on-SiPD”两条技术路线。PDTIAInGaAs/InPGe材PIC200G/lane年，imecGeSiGeBiCMOSTIA200Gbps200Gbps/lanePDGePDTIA及PD从独立芯片向集成光引擎迁移。Intel400G800G1.6TTXPICRXPICDriverTIA2016PICComputePICCPUGPU图7:Ge-on-Si垂直PIN-PD结构示意Photonics对分立PD市场影响GePD可与硅波导、耦合器和复用器等器件集成在硅光平台中可采用单颗或阵列形式，支持集成透镜，并可与多通道TIA配套核心特征硅光集成GePD分立高速PINPD技术路线表5:分立InGaAs对分立PD市场影响GePD可与硅波导、耦合器和复用器等器件集成在硅光平台中可采用单颗或阵列形式，支持集成透镜，并可与多通道TIA配套核心特征硅光集成GePD分立高速PINPD技术路线直接形成分立PD采购需求PD价值并入PIC，可能减少外部分立PD采购PD价值并入PIC，可能减少外部分立PD采购混合/2.5D集成 可组合不同工艺平台的光子与电子件，并缩短器件间互连Coherent，imec，Marvell

竞争由单颗器件向集成方案延伸行业专题报告行业专题报告/PDPDInGaAsPDTIAGe-on-SiPICPDPDTIAInGaAs/InPPDPD并非简单的PD被硅光替代EML/DFB等800G/1.6TPDNPO/CPOI/OPDPIC。行业专题报告/PD产业链核心受益厂商行业专题报告/MACOM：高速光互联芯片平台MACOMTIA、DriverCDRPD3.2TMACOMPDDriver100G200G400G与TIA同时具备高PDTIAPD+TIA协同设计200GPD400G/lanePD现有采用背照式PIN112GBaud/227GbpsPDTIAPD-TIA202693.2T448Gbps前MARP-BP224PINPDTIAPD200G/lane400G/lane图8:MACOM主要PD产品方案MACOM从产业链定位看，MACOMAI光互联持续向更高速率演进后，单颗器件性能提升的同时，PDTIA、Driver等器件之间的协同设计重要性提高。MACOM目前已经形成从200G/lanePD/TIA/Driver400G/lane1.6T进3.2TPDTIA/Driver环联连讯：连接海外高端器件资源与国内光模块客户PD100G/lane200G/lanePDTIAPDPD行业专题报告/外，能够连接海外头部器件厂商与国内光模块客户，并具备技术支持、产品导入及稳定供应能力的平台型厂商，同样有望受益于高速PD行业专题报告/AI数据中心高速光互联加速转型。公司业务更偏向技术型Design-in司业务主要由客户项目Design-in图9:环联连讯在AI光模块产业链中的定位环联连讯公司公告AIDCPD公DriverPDTIAPD1.6TAIDC200GPD200GPDPDTIAAIDCWiFi/IoTAIPCB5/6/7AIDCAI202673111.5200GInPPD800G/1.6T收发器及下一代AI20264-768%4820185%+行业专题报告/图10:行业专题报告/环联连讯公司公告PD厂商：产品迭代提速，关注国产替代进展PD100G/200GPDAI100G200GPDPD200GPDAI100G200GPD200G/lane100G200GPD200GPD55GHz800GDR4/FR41.6TDR8/2×FR4100GPD400G800G1.6TPD100G200G/lane200GPD光特科技：PD200GPINPD已完成产品布局。PIN