本报告基于46份专业机构研报的系统性整合分析,涵盖天风、海通、浙商、招商、华泰、国信、国金、东吴、西部、开源、中泰、东兴、东方财富、国盛、建银国际等主流券商2024年6月至2026年6月间发布的光模块相关深度研究,对硅光技术、CW激光器、CPO光电共封装、光芯片国产替代、光模块设备、光纤光缆、超节点算力集群、液冷散热等全产业链环节进行了深度解析。
核心结论:光模块产业链正处于"AI算力需求爆发 × 技术代际跃迁(硅光+CPO)× 国产替代加速"三重驱动的历史性窗口期。2026年被定义为"CPO产业化元年",光互联供应链全年呈紧缺状态,英伟达由纯采购转为战略投资+产能绑定上游。对于S基金投资者,该产业链中一级市场Pre-IPO标的具备LP份额交易的稀缺性价值,已上市龙头标的在"聚变期权零定价"框架下仍存在结构性低估机会。
光模块(Optical Transceiver)是实现光电信号转换的核心器件,由光发射组件(TOSA)、光接收组件(ROSA)、电路板(PCBA)及结构件构成。在AI数据中心中,光模块承担着GPU之间、服务器之间、交换机之间的高速数据传输任务,是算力集群的"神经系统"。
随着AI大模型参数从千亿级跃升至万亿级,单次训练所需的GPU数量从千卡级扩展至十万卡/百万卡级,光互联需求呈现指数级增长。传统电子互连在距离、带宽密度、功耗等维度已逼近物理极限,光互联成为唯一可行的Scale-up/Scale-out方案。
光模块速率升级周期已从传统的4年翻倍缩短至2年翻倍:
100G为主流,数据中心从10G/40G向100G迁移,每通道25G NRZ调制
200G/400G逐步放量,50G PAM4调制技术成熟,北美云厂商大规模部署
800G成为新一代主力,100G PAM4通道,中际旭创全球首发并占据超40%份额
1.6T元年,200G/通道成为主流,800G以上出货占比超60%,硅光方案占比首次突破50%
3.2T导入期,薄膜铌酸锂(TFLN)调制器有望在3.2T可插拔方案中实现导入
| 技术路线 | 核心特征 | 优势 | 劣势 | 适用场景 | 商业化阶段 |
|---|---|---|---|---|---|
| 传统可插拔 (III-V族/InP) |
分立光芯片+电芯片封装,通过面板接口插拔 | 产业链成熟、维护方便、标准化程度高 | 功耗高、体积大、面板密度受限 | 400G/800G通用场景 | 成熟期 |
| 硅光(SiPh) | CMOS工艺在SOI衬底上集成光器件,外置CW激光器 | 高集成度、低成本、低功耗、大规模量产 | 光源需外置、插损较大、调制效率低于InP | 800G/1.6T数据中心 | 快速成长期 |
| LPO (线性驱动可插拔) |
移除DSP芯片,用线性驱动器直接驱动 | 功耗降低50%+、延迟降低、成本降低 | 信号完整性要求高、互联距离受限 | 短距数据中心互联 | 导入期 |
| CPO (光电共封装) |
光引擎与交换ASIC通过3D封装集成 | 功耗降70%、带宽密度提升、信号完整性优 | 维护困难、标准化不足、产业链未成熟 | 超大规模AI集群 | 产业化元年 |
| TFLN (薄膜铌酸锂) |
薄膜铌酸锂调制器,超高带宽、低驱动电压 | >100GHz带宽潜力、低功耗、低啁啾 | 制造成本高、晶圆尺寸受限(6英寸) | 3.2T+可插拔方案 | 预研阶段 |
光模块产业链涵盖"材料→芯片→器件→模块→设备→系统"六大环节,各环节价值占比与技术壁垒差异显著:
| 产业链环节 | 核心产品 | 代表企业 | 毛利率区间 | 技术壁垒 | 国产化率 |
|---|---|---|---|---|---|
| 上游材料 | InP衬底、SOI晶圆、铌酸锂晶圆 | AXT、住友电工、Soitec | 40-55% | ★★★★★ | <10% |
| 光芯片 | EML、CW-DFB、VCSEL、PD | Lumentum、Coherent、源杰科技 | 35-60% | ★★★★★ | ~10% |
| 电芯片 | DSP、CDR、TIA、Driver | Broadcom、Marvell、Credo | 50-70% | ★★★★★ | <5% |
| 光器件 | FAU、MT-FA、AWG、隔离器 | 天孚通信、衡东光、腾景科技 | 30-50% | ★★★ | 40-60% |
| 光模块 | 800G/1.6T/3.2T光模块 | 中际旭创、新易盛、Coherent | 30-43% | ★★★★ | ~50% |
| 封装测试设备 | 耦合封装机、测试系统 | ficonTEC、联讯仪器、罗博特科 | 45-55% | ★★★★ | 15-30% |
| 指标 | 2024 | 2025 | 2026E | 2030E | CAGR | 来源 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 以太网光模块市场 | $90亿 | $165亿 | $260亿 | >$500亿 | ~40% | LightCounting |
| AI专用光模块 | $55亿 | $110亿 | $260亿 | $600亿+ | 57% | TrendForce |
| 硅光芯片/模块 | $2.8亿 | $8亿 | $16亿 | $57-103亿 | 46% | Yole |
| CPO/LPO/NPO | $0.5亿 | $1.5亿 | $5亿 | $81-150亿 | 137% | TrendForce/国金 |
| 激光器芯片 | $18亿 | $26亿 | $45亿 | $229亿 | 44% | Yole/东兴 |
| 光模块设备 | - | - | 332亿RMB | 840亿RMB+ | >35% | 华泰证券 |
| 速率等级 | 2024出货量 | 2025出货量 | 2026E出货量 | 占比趋势 |
|---|---|---|---|---|
| 400G及以下 | ~1200万只 | ~900万只 | ~800万只 | 快速下降 |
| 800G | ~300万只 | ~800万只 | ~1600万只 | 中坚力量 |
| 1.6T | ~0 | ~100万只 | ~500万只 | 爆发增长 |
| 3.2T | - | - | ~5万只(样品) | 储备阶段 |
数据来源:TrendForce、LightCounting、YoleGroup多源交叉验证
全球云厂商资本开支持续超预期上修,是光模块产业链最核心的需求驱动力:
| 厂商 | 2024实际 | 2025实际 | 2026E指引 | 2026E增速 |
|---|---|---|---|---|
| 亚马逊 | $680亿 | ~$1283亿 | ~$2000亿 | +56% |
| 微软 | $556亿 | ~$1181亿 | ~$1900亿 | +61% |
| 谷歌 | $489亿 | ~$914亿 | $1800-1900亿 | +102% |
| Meta | $378亿 | ~$672亿 | $1250-1450亿 | +101% |
| 北美四大合计 | $2103亿 | ~$4100亿 | ~$7100亿 | +73% |
| 全球九大CSP | $2800亿 | $4627亿 | ~$8300亿 | +79% |
| 国内BAT | 1166亿RMB | 1772亿RMB | 2500亿+RMB | +41% |
AI商业化闭环已形成:AI训练算力2026年同比+56%,推理算力同比+122%。Anthropic预计26Q2实现首个盈利季度。企业平均大模型支出从2025年的$7M提升至2026年的$12.3M。阿里云、百度智能云2026年3月起相继上调AI算力产品价格5%-50%。
光模块的终端客户结构正经历深刻变革,呈现"金字塔+长尾"双轮驱动格局:
| 客户类型 | 采购规模占比(2026E) | 核心需求 | 采购特征 | 代表客户 |
|---|---|---|---|---|
| 北美Hyperscaler | 55-60% | 800G/1.6T/CPO,硅光优先 | 定制化、大单锁定、年度框架协议 | 谷歌、微软、亚马逊、Meta |
| GPU/AI芯片厂商 | 15-20% | CPO/NPO,深度集成 | 战略投资+产能绑定、联合研发 | 英伟达、AMD、Intel |
| 中国云厂商 | 10-15% | 400G/800G,国产化诉求强 | 国产优先、政策驱动、自主可控 | 阿里、腾讯、字节、华为 |
| 电信运营商 | 5-8% | 100G/200G/400G | 标准化集采、周期长、价格敏感 | 中国移动、AT&T、Verizon |
| 企业/政府智算 | 3-5% | 400G/800G | 项目制、一次性大规模采购 | 各国超算中心、主权AI |
CW激光器(连续波激光器)作为硅光芯片的外部泵浦光源,其紧缺程度甚至超过EML芯片:
| 功率等级 | 对应光模块 | 2025供给 | 2026E需求 | 缺口率 | 2024-2030 CAGR |
|---|---|---|---|---|---|
| 70mW | 800G (1×CW) | ~1200万颗 | ~2000万颗 | ~40% | 85% |
| 100mW | 1.6T (1×CW) | ~200万颗 | ~800万颗 | ~75% | 156% |
| 150-200mW | NPO/CPO | ~30万颗 | ~150万颗 | ~80% | 276% |
| 300-400mW | CPO(Scale-up) | ~5万颗 | ~50万颗 | ~90% | 300%+ |
华西证券(2026.05)核心判断:"2026H2算力紧缺将从GPU向各环节扩散——光模块、光芯片、存储、CPU、PCB、液冷及上游新材料。算力及相关材料供不应求将是26H2主旋律。"
具体的紧缺传导路径为:
GPU短缺 → AI服务器交付延迟 → 云厂商加速囤货 → 连带拉动光模块需求前置 → 光模块厂商集中下单芯片 → EML/CW芯片产能不足 → InP衬底/MOCVD设备供给瓶颈 → 全链条涨价。英伟达已从纯采购转为战略投资+产能绑定上游(如对Lumentum的20亿美元入股),反映出供应链安全已成为AI军备竞赛的核心变量。
光模块行业商业模式正经历三重跃迁:
100G/200G时代,产品标准化程度高,价格年降15-20%,核心竞争要素是制造效率和规模。中国厂商凭借成本优势逐步替代海外产能,但利润微薄。
400G/800G时代,北美云厂商提出定制化需求(如谷歌的OSFP、Meta的FR4),光模块厂商与客户进行深度联合研发,形成"先发优势+客户粘性"壁垒。中际旭创凭借与谷歌的深度合作奠定了800G时代的龙头地位。
CPO/NPO时代,光模块不再是独立产品,而是与交换ASIC、封装基板、散热系统深度耦合的系统组件。英伟达Spectrum-X CPO交换机由TSMC COUPE + SPIL + TFC + Foxconn协同完成,博通Tomahawk 6 Davisson CPO采用TSMC 3nm + COUPE方案。半导体代工巨头正在攫取传统光模块产业链中的核心价值,这是行业格局最深刻的变化。
| 排名 | 厂商 | 国家 | 核心优势 | 2025E营收 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 中际旭创 | 中国 | 800G市占>40%,1.6T率先放量 | 382亿RMB |
| 2 | 新易盛 | 中国 | 800G高速增长,成本优势 | ~200亿RMB |
| 3 | Coherent | 美国 | 垂直整合(InP+器件+模块) | ~$52亿 |
| 4 | 光迅科技 | 中国 | 电信+数通双轮驱动 | ~120亿RMB |
| 5 | 华工科技 | 中国 | 硅光+CPO布局 | ~100亿RMB |
| 6 | 天孚通信 | 中国 | 光器件全球最大,1.6T光引擎 | ~30亿RMB |
| 排名 | 厂商 | 2025市占率 | 核心产品 | 产能状态 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Lumentum | 16.7% | EML+CW+OCS(VIAVI) | 排至2028年底 |
| 2 | Broadcom | 14.5% | EML+VCSEL+DSP | 产能紧张 |
| 3 | 三菱电机 | 13.4% | EML+CW-DFB | 稳定扩产 |
| 4 | 住友电工 | 13.3% | EML+InP衬底 | 衬底自供优势 |
| 5 | Coherent | 3.7% | EML+VCSEL | 垂直整合 |
| 6 | 源杰科技 | 3.1% | CW-DFB(硅光) | 疯狂扩产(12.5亿) |
中国政府对光通信产业的支持力度持续加码:
东方证券(2026.06)在《全球地缘扰动下的科技制造领域机会》中指出:"科技制造优势是大国博弈的底气。AI制造(光模块、存储芯片、电力电网等)成为业绩确定性最强的方向,营收增速从15%跳升至25%,ROE显著改善——剔除AI制造后A股整体ROE走弱。"
本知识库中涉及的一级市场/拟IPO光模块产业链标的共3家,按IPO进度排列:
| 标的 | 状态 | 板块 | 产业链环节 | 核心定位 |
|---|---|---|---|---|
| 粤芯半导体 | 注册稿 | 创业板 | 12英寸硅光晶圆代工 | 中国大陆唯一12英寸硅光晶圆量产能力 |
| 维度科技 | 申报稿 | 创业板 | 光电测试仪器 | 光通信/光器件测试设备国产龙头 |
| 衡东光(920045) | 已上市(北交所?) | 北交所(?) | 光无源器件 | 全球光无源器件领军者,积极卡位CPO |
粤芯半导体的核心战略价值在于其"中国大陆唯一的12英寸硅光晶圆量产平台"定位。硅光技术基于CMOS工艺在SOI衬底上制造光电器件,需要12英寸晶圆产线支撑规模量产。目前全球仅有少数代工厂具备此能力(台积电COUPE平台、格芯、TowerJazz等),粤芯是打破海外垄断的关键基础设施级标的。
硅光晶圆代工的市场需求正随以下趋势爆发:
| 评估维度 | 评级 | 说明 |
|---|---|---|
| LP份额可获得性 | ⭐⭐⭐ | 注册稿阶段,老股东可能寻求退出的LP份额交易机会;需具体核查持股结构 |
| 退出路径确定性 | ⭐⭐⭐⭐ | 创业板注册制,注册稿已提交,IPO概率较高(6-12个月窗口) |
| 现金流确定性 | ⭐⭐ | 晶圆代工行业高资本开支属性,自由现金流短期为负 |
| 估值安全边际 | ⭐⭐⭐ | 代工产能全国唯一,稀缺性溢价显著;需关注发行PE与可比公司(华虹/中芯)对比 |
| 持有周期匹配度 | ⭐⭐⭐⭐ | 3-5年持有可覆盖IPO+解禁+硅光渗透率提升周期 |
| 综合S基金适配性 | ⭐⭐⭐⭐ | 战略稀缺性极高的Pre-IPO标的,适合S基金在LP份额二级市场建仓 |
维度科技与已上市的联讯仪器(688808)处于同一赛道,但各有侧重:联讯仪器强于光模块测试(1.6T)、碳化硅功率器件测试、半导体测试,收入已从22年2.1亿→25年11.9亿,净利润从-0.4亿→转正快速增长。维度科技若能复制联讯仪器的成长路径,在光通信测试设备国产替代的大背景下,市场空间和估值中枢均具备显著上行潜力。
联讯仪器当前约140亿市值,多家券商给予"增持"评级。维度科技若能以合理估值发行,对于S基金而言是具有安全边际的Pre-IPO配置机会。
| 评估维度 | 评级 | 说明 |
|---|---|---|
| LP份额可获得性 | ⭐⭐⭐ | 申报稿阶段,原始股东退出需求可能存在 |
| 退出路径确定性 | ⭐⭐⭐ | 申报稿阶段距注册/发行尚有不确定性 |
| 估值安全边际 | ⭐⭐⭐⭐ | 对标联讯仪器(688808)当前140亿市值,维度科技上市后估值有明确参照系 |
| 行业景气度 | ⭐⭐⭐⭐⭐ | 光模块测试设备处于"量增+价升"共振周期 |
| 综合S基金适配性 | ⭐⭐⭐ | 中等确定性+高成长性,适合作为S基金组合的弹性配置 |
衡东光的核心竞争力在于"光纤布线+内连光器件"双引擎驱动。传统业务的光纤连接器、光柔性板受益于AI数据中心光纤需求爆发(CRU预测2026年全球数据中心光纤需求9160万芯公里,+32%);增量业务的内连光器件直接绑定CPO产业趋势,MT-FA和DFAU产品与光模块增速呈正相关。
CPO时代的无源光器件用量呈指数级增长:一台传统的51.2T交换机需要约128个可插拔光模块,而一台102.4T CPO交换机内置数千个光通道,每个通道都需要FAU/DFAU进行光纤耦合对准。华创证券给予"强推"评级,认为公司正迎来业绩与估值双击的黄金窗口。
优先级排序建议:
交易策略建议:
截至2026年6月5日,通信(申万)指数较年初累计上涨62.0%,涨幅在31个申万一级行业中排名第1。细分领域中,海光缆板块涨245%,北美AI链涨93.4%,国产算力链涨84.9%,5G板块涨44.8%,运营商板块跌4.1%。
| 个股 | 代码 | 2026YTD涨幅 | 产业链环节 | 市值(亿) |
|---|---|---|---|---|
| 亨通光电 | 600487 | 335% | 光纤光缆 | ~1500 |
| 光迅科技 | 002281 | 181% | 光模块/光器件 | ~800 |
| 源杰科技 | 688498 | 179% | 光芯片 | ~400 |
| 长光华芯 | 688048 | 147% | 光芯片IDM | ~250 |
| 天孚通信 | 300394 | 107% | 光器件 | ~3117 |
| 中际旭创 | 300308 | 97% | 光模块龙头 | ~11691 |
| 新易盛 | 300502 | 94% | 光模块 | ~6064 |
数据来源:东方财富证券2026年6月11日发布的通信行业半年度投资策略报告
| 指标 | 2023 | 2024 | 2025 | 2026Q1 |
|---|---|---|---|---|
| 营业收入(亿元) | 107.18 | 238.68 | 382.40 | ~195 |
| 营收增速 | - | +122.7% | +60.25% | ~+192% |
| 归母净利润(亿元) | 21.26 | 51.71 | 107.97 | ~57 |
| 利润增速 | - | +143.2% | +108.78% | ~+262% |
| 毛利率 | 31.4% | 34.65% | 42.61% | - |
| 光模块出货(万只) | - | 1457 | 2109 | - |
| 年份 | 预测营收(亿) | 预测净利(亿) | PE(倍) | PEG |
|---|---|---|---|---|
| 2026E | 938.66 | 300.73 | 39.85x | 0.44 |
| 2027E | 1247.89 | 412.50 | 23.10x | 0.30 |
| 2028E | 1519.63 | 500.85 | 15.57x | 0.25 |
| 压力情景 | 2027E利润影响 | 对应PE(当前市值) | 概率评估 |
|---|---|---|---|
| 基准情景(15%增速) | 474亿 | 24.7x | 55% |
| 温和放缓(5%增速) | 434亿 | 26.9x | 25% |
| 需求萎缩(-10%增速) | 371亿 | 31.5x | 10% |
| 极端情景(出口管制+份额流失) | 280亿 | 41.8x | 10% |
源杰科技是A股最纯正的光芯片标的。国泰海通证券首次覆盖报告(2026.03)以"CW需求提升,硅光和CPO时代发力"为题,申万宏源(2025.09)给予"买入"评级(当时股价299元,年内最高320.14元,最低78.30元,波动极大)。
核心投资逻辑:
| 指标 | 2022 | 2023 | 2024 | 2025 |
|---|---|---|---|---|
| 营业收入(亿元) | 2.1 | 3.8 | 6.5 | 11.9 |
| 营收增速 | - | +81% | +71% | +83% |
| 归母净利润(亿元) | -0.4 | 0.2 | 0.8 | 1.6 |
联讯仪器已上市,S基金无法通过一级市场参与。但作为光模块测试设备赛道的"估值锚",联讯仪器的走势对维度科技的IPO估值具有直接参照意义。当前联讯仪器约140亿市值,PS约11.8x(TTM)。若维度科技以3-5x PS发行,则存在显著的一二级套利空间,这是S基金在Pre-IPO阶段建仓维度科技LP份额的核心价值锚定逻辑。
| 公司 | 代码 | 股价(元) | 市值(亿) | 2026E PE | 2027E PE | 2028E PE | PEG |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 中际旭创 | 300308 | 1049.87 | 11691 | 39.85x | 23.10x | 15.57x | 0.44 |
| 新易盛 | 300502 | 610.05 | 6064 | 32.98x | 21.01x | 12.46x | 0.37 |
| 天孚通信 | 300394 | 399.99 | 3117 | 94.58x | 72.19x | 51.97x | 1.14 |
| 光库科技 | 300620 | 272.02 | 678 | 159.11x | 113.35x | - | - |
| 腾景科技 | 688195 | 348.92 | 451 | 345.15x | 216.29x | 154.56x | - |
| 长芯博创 | - | 251.40 | 733 | 91.26x | 35.91x | - | - |
| 可比均值 | - | - | - | 97.82x | 63.98x | 33.33x | 0.76 |
数据来源:华西证券2026年5月15日 Beat AI红利 计算机中期策略报告
| 时间窗口 | 催化事件 | 影响标的 | 催化强度 |
|---|---|---|---|
| 2026Q3 | 英伟达Spectrum-X CPO交换机量产交付(鸿海/工业富联代工) | 衡东光(DFAU)、天孚通信(光引擎)、源杰(CW激光) | ⭐⭐⭐⭐⭐ |
| 2026Q3 | 英伟达Quantum-X CPO(115.2T)上市 | CPO全产业链 | ⭐⭐⭐⭐⭐ |
| 2026H2 | 北美四大CSP Q3/Q4财报&资本开支更新 | 中际旭创、新易盛 | ⭐⭐⭐⭐ |
| 2026Q4 | 台积电COUPE平台3D封装首批客户导入 | 粤芯(对标)、博通/英伟达供应链 | ⭐⭐⭐⭐⭐ |
| 2027 | 英伟达Rubin Ultra NVL576(3.2T CPO硅光)发布 | CPO全产业链 | ⭐⭐⭐⭐⭐ |
| 2027H1 | 粤芯半导体预期IPO挂牌 | 粤芯半导体(S基金退出窗口) | ⭐⭐⭐⭐⭐ |
| 2027-2028 | Lumentum CPO Scale-up产品发货 | Lumentum、OCS产业链 | ⭐⭐⭐⭐ |
| 2028 | 英伟达Feynman NVL1152(6.4T CPO硅光)路线图节点 | CPO、TFLN产业链 | ⭐⭐⭐⭐⭐ |
| 观测维度 | 关键指标 | 监控频率 | 预警阈值 |
|---|---|---|---|
| 需求端 | 北美四大CSP季度资本开支实际vs指引 | 季报期 | 低于指引10% |
| 需求端 | 英伟达GPU出货量(作为光模块先行指标) | 季报期 | 环比下降 |
| 供给端 | EML/CW芯片交货周期(周数) | 月度 | 缩短至12周以下 |
| 供给端 | InP衬底价格指数 | 季度 | 环比持平时警惕 |
| 价格端 | 800G/1.6T光模块ASP季度环比变化 | 季度 | 降幅>5%QoQ |
| 技术端 | CPO交换机出货量(英伟达+博通合计) | 季度 | 低于预期30% |
| 技术端 | TFLN调制器导入3.2T的进展 | 行业会议 | 延迟>6个月 |
| 政策端 | 美国对华半导体出口管制清单更新 | 实时监控 | 新增光芯片/设备 |
| 资金端 | AI ETF资金净流入/流出 | 周度 | 连续3周净流出 |
| 风险类别 | 具体描述 | 影响程度 | 概率 | 应对策略 |
|---|---|---|---|---|
| AI资本开支放缓 | 云厂商AI投资回报不及预期,削减资本开支 | ★★★★★ | 15% | 紧密跟踪CSP季报指引,设置10%预警线 |
| 技术路线颠覆 | TFLN/量子通信等新技术替代硅光/CPO路线 | ★★★★ | 5% | 配置多技术路线标的,不押注单一方向 |
| 地缘政治升级 | 中美全面技术脱钩,芯片/设备禁运扩大 | ★★★★★ | 20% | 优先国产替代标的,降低海外敞口 |
| 产能过剩 | 全行业大规模扩产后供需逆转 | ★★★ | 25% | 关注2027H2产能释放节奏 |
| 风险类别 | 具体描述 | 应对策略 |
|---|---|---|
| LP份额流动性风险 | 一级市场Pre-IPO份额可能无法按预期时间/价格退出 | 要求份额协议中加入"拖售权"和"优先清算权"条款 |
| 估值倒挂风险 | IPO窗口关闭或二级估值大幅下行,Pre-IPO估值高于上市后估值 | 建仓PE不超过同赛道已上市标的PE的60%;设置下行保护条款 |
| 信息不对称风险 | Pre-IPO企业信息披露不充分,无法准确评估技术/财务质量 | 要求管理层路演+第三方尽调+行业专家背对背验证 |
| 锁定期风险 | IPO后12-36个月锁定期内无法减持,期间行业基本面可能恶化 | 分散建仓时间窗口,配置部分可转债/优先股等灵活工具 |
| 集中度风险 | 光模块产业链与AI算力投资周期高度绑定 | S基金组合中配置不超过30%的单一产业链敞口 |
光模块产业链正处于"AI算力需求爆发 × 技术代际跃迁(硅光+CPO)× 国产替代加速"三重驱动的历史性窗口期。2026年被定义为"CPO产业化元年",光互联供应链全年呈紧缺状态,英伟达由纯采购转为战略投资+产能绑定上游。北美四大CSP 2026年合计资本开支约$7100亿(+73%),全球九大CSP约$8300亿(+79%),AI商业化闭环已形成。
对于S基金投资者,该产业链的核心配置逻辑分为三个层次:
光模块产业链是"基础设施确定性+技术升级弹性"的稀缺赛道。AI算力基建化(全球CSP资本开支朝$1万亿迈进)提供了长期确定性的需求底座,硅光/CPO/TFLN等技术路线的快速迭代提供了超额收益弹性。对于S基金3-7年的持有周期,这个赛道具备穿越周期的配置价值。
| 标的 | 建议配置比例 | 目标建仓PE | 目标退出PE | 预期IRR | 持有周期 |
|---|---|---|---|---|---|
| 粤芯半导体(LP份额) | 20-25% | 对标华虹PS打6折 | 对标首发PE打8折 | 25-35% | 3-5年 |
| 衡东光(920045) | 10-15% | CPO启动前低点 | CPO爆发期高点 | 30-50% | 3-4年 |
| 维度科技(LP份额) | 5-10% | 对标联讯5折 | 对标联讯7折 | 20-30% | 5-7年 |
| 中际旭创(300308) | 5-10% | PE<35x时 | PE<20x时卖出 | 15-20% | 2-3年 |
| 新易盛(300502) | 5-10% | PE<30x时 | PE<18x时卖出 | 15-25% | 2-3年 |
注:以上比例指在光模块产业链敞口内的配置比例,建议整个产业链敞口不超过S基金总规模的30%。
本报告基于46份专业机构研报的系统性交叉验证与整合分析,覆盖2024年6月至2026年6月间主流券商对光模块产业链的深度研究。所有数据均标注来源,涉及一级市场的数据来源于招股说明书(粤芯半导体注册稿、维度科技申报稿),注明"IPO申报材料,未经审计"。
| 序号 | 研报来源 | 报告名称 | 日期 |
|---|---|---|---|
| 1 | 天风证券 | AI算力系列之硅光:未来之光趋势已现 | 2024.08 |
| 2 | 海通证券 | 光电材料之硅光(一):AI爆发迎产业"奇点" | 2024.06 |
| 3 | 海通证券 | 光电材料之硅光(二):国内产业链全面布局 | 2024.07 |
| 4 | 西部证券 | 硅光模块行业深度报告 | 2025.12 |
| 5 | 国信证券 | 数据中心互联技术专题三:AI变革推动硅光模块 | 2025.05 |
| 6 | 东兴证券 | CW激光器重构全球光芯片产业格局 | 2026.04 |
| 7-12 | 浙商/中泰/西部/国金/国信/东兴 | 光模块技术路线/CPO相关6份深度报告 | 2026.03-06 |
| 13-15 | 华泰证券 | 光模块设备/上游材料系列报告3份 | 2026.04-06 |
| 16-18 | 国金/东吴 | 光模块设备/封装测试行业深度 | 2026.03-04 |
| 19-20 | 招商证券 | 光芯片行业深度/联讯仪器首次覆盖 | 2026.04-06 |
| 21-24 | 国泰海通/申万宏源/东方财富 | 源杰科技/中际旭创深度研究 | 2025.09-2026.04 |
| 25-30 | 开源/华创/东海/东吴 | 锐捷/衡东光/互连芯片/Lumentum/苏州算力基建 | 2026.03-06 |
| 31-35 | 中原/东方财富 | 通信行业月报/半年度策略 | 2025-2026 |
| 36-40 | 国盛/东方/广发/远翔神思 | 年度策略/算力互联/玻璃基板/智能经济 | 2026.03-06 |
| 41-42 | 粤芯半导体/维度科技 | 招股说明书(注册稿/申报稿) | 2026 |
| 43-46 | 华西/建银国际/新华三 | Beat AI红利/港股展望/筑基Token时代 | 2026.05-06 |
理解光模块的价值,必须从AI数据中心的网络架构入手。现代AI训练集群采用三层网络拓扑:前端网络(Front-end Network)连接服务器与存储,用于数据输入和模型检查点保存;后端网络(Back-end Network)连接全部GPU,用于分布式训练的梯度同步和数据并行通信。光模块主要部署在后端网络,其带宽和延迟直接决定了大模型训练的效率上限。
以GPT-5级别的万亿参数模型为例,单次训练需要约10万张H100 GPU,分布在约1.25万个8卡服务器节点中。每个节点需要8-24个800G光模块(取决于网络架构的收敛比),总计需要10-30万个800G光模块。当训练集群规模扩展至百万GPU时(如马斯克xAI Colossus集群),光模块用量可达50-100万个——这已经远远超过了传统数据中心对光模块的需求量级。
在传统的云计算数据中心,光模块与服务器的比例约为2-4:1。但在AI训练集群中,这一比例发生了戏剧性的变化:
| 集群架构 | GPU数量 | 光模块数量 | 光模块:GPU比例 | 网络拓扑 |
|---|---|---|---|---|
| 传统A100集群 | 1,000 | ~2,000 | 2:1 | 胖树(收敛比3:1) |
| H100 8K集群 | 8,192 | ~24,000 | 3:1 | 胖树(收敛比1:1) |
| B200 NVL72 | 72(单机架) | ~360 | 5:1 | NVLink背板+IB出口 |
| Rubin Ultra NVL576 | 576(多机架) | ~5,760 | 10:1 | 3.2T CPO硅光Scale-up |
| Feynman NVL1152 | 1,152 | ~11,520 | 10:1 | 6.4T CPO硅光Scale-up |
数据来源:英伟达GTC技术路线图、国盛证券研究报告
在传统数据中心,网络设备(交换机+光模块+光纤)占TCO约10-15%。但在AI训练集群中,这一比例已升至20-25%,且在万卡以上集群中可达30%。原因是:
英伟达在2020年以$69亿收购Mellanox,获得InfiniBand和以太网交换机两大网络技术平台,此后网络业务(Networking)从FY2021的$22亿增长至FY2026的约$180亿,5年增长8倍。CEO黄仁勋多次强调:"网络不是GPU的外围设备,而是AI超级计算机的核心组件。"
英伟达的CPO战略尤其值得关注:
| 预测来源 | 2024 | 2025 | 2026E | 2028E | 2030E |
|---|---|---|---|---|---|
| LightCounting | 33% | 45% | 67% | 80% | 90%+ |
| Yole Group | 25% | 40% | 55% | 70% | 85% |
| TrendForce | 28% | 42% | 60% | 75% | 88% |
| ICC产研院 | 30% | 46% | 62% | 78% | 90% |
| 均值 | 29% | 43% | 61% | 76% | 88% |
硅光渗透率持续上修,2025-2026年跨越50%分水岭。这一趋势对产业链的影响极为深远:InP EML芯片需求增速可能低于光模块总量的增速(部分被硅光CW方案替代);CW激光器需求将随硅光渗透率提升而加速增长;硅光晶圆代工产能将成为新的瓶颈环节——这正是粤芯半导体的核心价值所在。
| 情景 | 指标 | 2026E | 2028E | 2030E |
|---|---|---|---|---|
| 乐观 (CPO加速) | LPO出货(万只) | 150 | 400 | 600 |
| CPO出货(万端口) | 30 | 250 | 800 | |
| CPO市场($亿) | 15 | 100 | 320 | |
| 总CPO/LPO/NPO市场 | $30亿 | $180亿 | $500亿 | |
| 中性 | LPO出货(万只) | 100 | 300 | 500 |
| CPO出货(万端口) | 10 | 120 | 400 | |
| CPO市场($亿) | 5 | 50 | 150 | |
| 总CPO/LPO/NPO市场 | $15亿 | $100亿 | $250亿 | |
| 保守 (CPO延迟) | LPO出货(万只) | 80 | 200 | 350 |
| CPO出货(万端口) | 3 | 50 | 200 | |
| CPO市场($亿) | 1.5 | 20 | 80 | |
| 总CPO/LPO/NPO市场 | $8亿 | $50亿 | $150亿 |
测算假设:CPO端口ASP从$5,000(2026年)→$3,000(2030年);LPO ASP从$1,500→$800;中性情景为基准预测
| 设备类型 | 2026E市场(亿元) | 2028E市场(亿元) | 驱动因素 | 国产化率 |
|---|---|---|---|---|
| 耦合封装设备 | 120-150 | 220-280 | 硅光+CPO复杂度提升 | 15%→30%(罗博特科) |
| 测试设备 | 80-100 | 160-200 | 1.6T→3.2T测试需求爆发 | 25%→40%(联讯仪器) |
| 贴片/键合设备 | 50-60 | 90-120 | CPO 3D堆叠封装需求 | <10% |
| 老化/可靠性设备 | 30-40 | 60-80 | CW激光器老化测试瓶颈 | 20%→35% |
| 其他辅助设备 | 50-60 | 100-140 | 自动化产线升级 | 30-50% |
| 合计(中性) | 332 | 640 | 华泰证券中性预期 | |
| 合计(乐观) | 480 | 980 | CPO加速+3.2T提前导入 | |
谷歌是硅光技术最激进的支持者。自2015年起,谷歌便开始自研光模块并推动硅光技术在数据中心的大规模部署。谷歌的独特之处在于:它既是全球第三大CSP(年资本开支>$1800亿),也是全球硅光技术的标准制定者之一。谷歌倾向于定制化OSFP封装格式,其光模块供应链高度依赖中际旭创(第一大供应商)、新易盛和Coherent。谷歌对800G/1.6T的导入节奏通常领先行业6-12个月,其采购行为是判断光模块行业景气度的最可靠先行指标。
微软在光模块技术选择上相对保守,历史上以InP EML方案为主。但随着OpenAI的算力需求爆发(微软是OpenAI的独家云提供商),微软正在加速向800G硅光方案迁移。2026年微软资本开支约$1900亿,其中有相当比例投向AI基础设施。微软在CPO方面的布局通过其供应商博通间接完成——博通的Tomahawk 6 Davisson CPO(102.4T)将主要供应微软Azure的后端网络。
亚马逊是唯一一家在AI芯片(Trainium/Inferentia)、网络(自研交换机)、光模块(通过Annapurna Labs自研)三个层面同时布局的CSP。亚马逊与康宁签数十亿美元光纤大单,与中际旭创、新易盛等保持采购关系,但其终极目标是实现光模块的自主设计和部分内部供应。对光模块厂商而言,亚马逊既是最大客户之一,也是潜在的竞争对手。
Meta是OCP(开放计算项目)的发起者,在光模块采购上倾向于开放标准和规模效应。Meta与康宁签$60亿长期光纤协议,与Lumentum、中际旭创、新易盛等广泛合作。Meta在CPO路线上相对保守,当前更侧重于LPO(线性驱动可插拔)方案——这与Meta对成本控制和开放生态的偏好一致。
| 光模块厂商 | 前两大客户 | 集中度 | 风险等级 |
|---|---|---|---|
| 中际旭创 | 谷歌(~25%)、Meta(~15%) | ~40% | 中等 |
| 新易盛 | 亚马逊(~30%)、谷歌(~20%) | ~50% | 中高 |
| 天孚通信 | 英伟达(~35%)、谷歌(~20%) | ~55% | 较高 |
| Coherent | 微软(~25%)、苹果(~15%) | ~40% | 中等 |
数据来源:各公司年报及券商研究估算,客户名称基于供应链调研推断,未经各公司确认
InP(磷化铟)衬底是制造EML和CW-DFB激光器的核心基础材料。全球InP衬底供给高度集中:
| 厂商 | 国家 | 全球市占率 | 产能状态 | 扩产计划 |
|---|---|---|---|---|
| AXT(通美) | 美国/中国 | ~35% | 满产+分配制 | 中国北京/定州扩产中 |
| 住友电工 | 日本 | ~25% | 满产+优先自供 | 缓慢扩产,自用为主 |
| JX金属 | 日本 | ~15% | 满产 | 保守 |
| Intelligent Epitaxy | 美国 | ~10% | 满产 | 2026年新增产能 |
| 其他 | 中国/欧洲 | ~15% | 国产化初期 | 北京通美/云南锗业等 |
MOCVD(金属有机化学气相沉积)是制造光芯片的核心设备,用于在InP衬底上外延生长量子阱等有源层结构。全球MOCVD设备市场由Aixtron(德国,市占约60-70%)和Veeco(美国,市占约20-25%)双寡头垄断。单台MOCVD设备价格约$200-500万,交货周期12-18个月。一台MOCVD年产能约2-4万片4英寸InP晶圆,对应约500-1000万颗激光器芯片。
以源杰科技为例,其12.51亿元二期扩产项目中,MOCVD设备的采购和调试是产能爬坡的核心制约因素。国产MOCVD设备商(中微公司、北方华创)在GaN LED领域已取得突破,但在InP光芯片领域仍处追赶阶段,短期内难以形成替代。
在光模块的大讨论中,光纤光缆常被视为"低端配角",但实际情况远非如此:
CPO(光电共封装)技术正在重塑光模块行业延续了20年的竞争格局。这一变化的本质在于:光模块不再是一个独立的"盒子",而成为交换ASIC封装中的一个"子系统"。其深远影响体现在四个维度:
维度一:半导体代工厂入局——台积电COUPE平台的战略野心。台积电在2025年正式发布COUPE(Compact Universal Photonic Engine)平台,这是全球首个专为CPO设计的3D硅光子集成平台。COUPE采用3D堆叠技术,将光子集成电路(PIC)与电子集成电路(EIC)垂直集成,中间通过微凸块(micro-bump)实现高密度互连。台积电的目标是将CPO光引擎的制造纳入其标准先进封装产线(CoWoS/InFO的延伸),这意味着台积电将成为光模块产业链中最强大的新进入者——其在先进封装领域的绝对优势(全球CoWoS产能约90%份额)使其具备了其他竞争者无法企及的制造门槛。
维度二:交换芯片厂商的垂直整合。博通的Tomahawk 6 Davisson CPO交换机和英伟达的Spectrum-X/Quantum-X CPO交换机均采用"自研交换ASIC+外购光引擎"或"联合设计"模式。博通和英伟达作为交换芯片的垄断者(合计市占>85%),在CPO时代拥有定义接口标准和控制供应链的绝对话语权。传统光模块厂商若无法进入博通/英伟达的CPO供应链,将面临被边缘化的风险。
维度三:光模块厂商的分化与转型。中际旭创转型为光电连接技术平台,硅光和EML双线并行,CPO光引擎已向英伟达送样,2025年毛利率提升至42.61%;天孚通信从光器件向光引擎升级,1.6T光引擎已量产交付英伟达;新易盛坚持可插拔方案为主,走"成本领先+规模化"路线;Coherent凭借InP+SiPh双平台垂直整合优势,在CPO用CW激光器方面具有独特竞争力。
维度四:新进入者的跨界冲击。除了台积电,还有三类新进入者值得关注:传统半导体封测厂商(日月光SPIL、安靠Amkor)通过先进封装能力切入CPO封装环节;消费电子精密制造企业(如富士康/工业富联)凭借系统级组装能力承接CPO交换机整机制造;光学元件企业(如舜宇光学、腾景科技、炬光科技)凭借精密光学加工能力切入CPO用的微透镜阵列、光隔离器等价值量较高的光学组件。
光芯片环节正经历从"寡头垄断"到"国产突围"的结构性变化:Lumentum通过收购Coherent部分业务和Viavi(OCS)实现全产品线覆盖,EML产能排至2028年底,获英伟达$20亿战略投资;住友电工背靠自产InP衬底,在CW激光领域市占第一(硅光CW细分31%);源杰科技在硅光CW激光细分市场市占24%,差距仅7个百分点,投资12.51亿建二期基地;长光华芯2025年营收4.77亿元(+75.09%),光通讯芯片收入爆发式增长成功扭亏;仕佳光子投资12.65亿建高速光芯片项目;永鼎股份100G EML及硅光100mW CW批量化生产。
| 标的类型 | 代表性方向 | 市场空间 | S基金适配性 |
|---|---|---|---|
| 硅光芯片设计公司 | 硅光PIC设计、硅光收发引擎 | 全球硅光芯片市场2030年$27亿 | ⭐⭐⭐⭐ 技术壁垒高 |
| TFLN调制器公司 | 薄膜铌酸锂调制器、3.2T方案 | 2030年导入期,潜在市场>$10亿 | ⭐⭐⭐ 技术风险较高 |
| 光模块自动化产线 | 全自动耦合/测试一体化设备 | 中国光模块设备市场2026年332亿 | ⭐⭐⭐⭐ 受益AI扩产+国产替代 |
| 先进封装材料 | 玻璃基板、ABF载板、TIM材料 | 先进封装市场>$500亿 | ⭐⭐⭐⭐⭐ 稀缺性极高 |
| OCS光交换芯片 | MEMS光路交换、WSS波长选择开关 | OCS市场2029年>$25亿 | ⭐⭐⭐⭐ 英伟达/Lumentum生态 |
注:以上标的为产业链研究推理,不代表实际存在可交易的LP份额。S基金投资者需通过FA/GP网络进一步搜寻和验证。
| 可比公司 | 市值(亿) | 2025营收(亿) | PS(TTM) | PB | 毛利率 | 产能 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 中芯国际(688981) | ~4500 | 573 | 7.8x | 2.1x | 20% | 12英寸为主 |
| 华虹半导体(688347) | ~800 | 138 | 5.8x | 1.2x | 15% | 8+12英寸 |
| 晶合集成(688249) | ~450 | 95 | 4.7x | 1.5x | 22% | 12英寸 |
| 格芯(GFS) | ~$250亿 | $68亿 | 3.7x | 1.8x | 25% | 12英寸 |
| 可比PS均值 | - | - | 5.5x | 1.65x | - | - |
光模块板块自ChatGPT发布(2022年11月)以来,经历了四个鲜明阶段:
第一阶段(2022.11-2023.06):ChatGPT引爆AI算力预期,板块第一波主升。中际旭创从30元涨至170元(+467%),天孚通信从25元涨至120元(+380%)。这一阶段的核心驱动力是市场对AI算力需求的第一次认知觉醒——当投资者意识到"每个ChatGPT查询都需要GPU,每张GPU都需要光模块"时,资金蜂拥而入。
第二阶段(2023.07-2024.01):预期消化与业绩验证的震荡期。板块回调20-30%。市场在等待光模块厂商的业绩兑现。2023年三季度中际旭创单季营收首次突破30亿,净利润增长89%,初步验证了800G放量逻辑。但地缘政治担忧压制了估值修复。
第三阶段(2024.02-2024.09):800G大规模出货验证,板块第二波主升。中际旭创2024年营收238.68亿(+122.7%),归母净利51.71亿(+143.2%),毛利率从31.4%跳升至34.65%。新易盛、天孚通信同步业绩爆发。
第四阶段(2025.01-2026.06):1.6T元年+CPO产业化+业绩再超预期,板块第三波主升。中际旭创2025年全年营收382.40亿(+60.25%),归母净利107.97亿(+108.78%),毛利率42.61%(+8pp),光模块出货2109万只(+44.6%)。2026Q1营收近195亿元(+192%),归母净利约57亿(+262%)。通信(申万)指数2026YTD涨62%,全市场第一。
光模块板块已成为公募基金在AI产业链中最大的配置方向之一。以中际旭创为例,截至2025年末,机构持股占流通股比例约25%,前十大流通股东中包括多家头部公募(易方达、华夏、广发等)。北向资金(沪深港通)持有中际旭创约5-8%流通股,是外资配置中国AI产业链的重要标的。
值得注意的是,2026年光模块板块的上涨主要由业绩驱动而非估值扩张——中际旭创2026年PE从年初的约45x下降至目前的39.85x(尽管股价涨97%),说明利润增速远超股价涨幅。这是典型的"盈利消化估值"的健康形态,与2023年第一波的纯预期驱动有本质区别。
| 时间 | GPU架构 | 超节点规模 | GPU-GPU带宽 | 互联方式 | 光模块需求变化 |
|---|---|---|---|---|---|
| 2025H2 | B300 | NVL72 | 1.8TB/s | 铜缆背板 | Scale-out:800G为主,硅光渗透率45% |
| 2026H1 | Rubin VR200 | NVL72 | 3.6TB/s | 铜缆背板 | Scale-out:1.6T放量,800G+硅光>50% |
| 2026H2 | Rubin VR200 | NVL144 | 3.6TB/s | 铜缆+无源光 | Scale-out:1.6T+CPO导入;光模块:GPU=5:1 |
| 2027 | Rubin Ultra | NVL576 | 7.2TB/s | 3.2T CPO硅光 | Scale-up内部首次引入CPO,光模块:GPU=10:1 |
| 2028 | Feynman | NVL1152 | 14.4TB/s | 6.4T CPO硅光 | 光模块用量再翻倍,CPO成为主力方案 |
国产超节点的密集落地正在为国内光模块和光器件厂商打开新的增量空间:华为CM384(384颗Ascend 910C,BF16算力为英伟达NVL72的1.7倍);阿里磐久AL128(128颗自研AI芯片集成);中科曙光scaleX640(640颗加速器,国内最大规模超节点之一);字节大禹、百度天池512(互联网巨头的超节点方案,合计预计拉动数十万个800G光模块需求)。产业链受益环节包括华勤技术(服务器ODM)、盛科通信(交换芯片)、锐捷网络(交换机+光模块)、中际旭创/光迅科技/华工科技(光模块供应商)。
英伟达NVLink向第三方半开放,以及UALink 2.0(AMD/Intel/Meta/微软/博通发起)和华为灵衢2.0的兴起,意味着超节点互联标准正在从英伟达封闭生态走向多头并存的开放竞争格局。这对光模块产业链的深远影响在于:开放标准降低了AI芯片厂商自建超节点的门槛,更多非英伟达GPU厂商进入超节点市场,光模块需求量级进一步提升;标准竞争可能带来短期的不确定性(技术路线碎片化),但长期有利于扩大光模块的TAM;国产光模块厂商有机会进入全球开放生态的供应链体系,而不仅限于英伟达的封闭供应链。
| 信号类型 | 买入信号 | 卖出/减仓信号 |
|---|---|---|
| 产业基本面 | 北美CSP季报capex上调指引;英伟达GPU出货超预期20%+;EML交货周期>16周 | CSP季报capex下调指引;GPU出货低于预期;EML交货周期<8周 |
| 估值信号 | 行业PE回归5年均值-1σ;中际旭创PE<30x | 行业PE超过5年均值+2σ;中际旭创PE>60x |
| 情绪信号 | AI主题ETF连续3周以上净流出;卖方下调评级潮 | AI主题ETF周净流入创历史新高;散户开户数激增 |
| 政策信号 | 美国对华芯片管制落地"利空出尽" | 美国新增对华技术管制清单传言 |
我们建议S基金在光模块产业链的配置遵循"核心-卫星"结构:
| 监控指标 | 数据源 | 绿灯 | 黄灯 | 红灯 |
|---|---|---|---|---|
| 北美四大CSP合计Capex增速(QoQ) | 季报/指引 | >+15% | 0~15% | <0% |
| 英伟达数据中心营收增速 | 季报 | >+50% | 20~50% | <20% |
| EML/CW交货周期(周) | 供应链调研 | >16周 | 8~16周 | <8周 |
| 800G/1.6T ASP季度变动 | LightCounting | 0~-5% | -5~-10% | <-10% |
| CPO交换机季度出货量 | 英伟达/博通 | >预期 | 符合预期 | <预期70% |
| 粤芯半导体IPO进展 | 证监会/交易所 | 正常推进 | 审核问询 | 中止/撤回 |
| 源杰科技CW激光份额变化 | Yole/调研 | ↑ | → | ↓ |
硅光子学(Silicon Photonics)是利用硅和硅基材料(主要是SOI,即绝缘体上硅)作为光学介质,通过CMOS兼容的集成电路制造工艺来实现光信号的产生、调制、传输和检测的技术。硅光技术的核心优势来源于硅材料在近红外波段(1310nm和1550nm通信波长)具有极高的折射率(n≈3.5),可以实现亚微米尺度的光波导,从而将光学元件缩小到与传统电子晶体管相当的尺寸。
硅光芯片的基本架构包括以下核心功能模块:光耦合器(将外部CW激光器的光耦合进入硅波导)→ 光分束器(将一路光分成多路)→ 光调制器(将电信号加载到光载波上,常用MZM马赫-曾德尔调制器或MRM微环调制器)→ 光电探测器(将调制后的光信号转换回电信号,常用Ge-on-Si探测器)。整个硅光芯片的制造在8英寸或12英寸SOI晶圆上完成,利用CMOS标准工艺(光刻、刻蚀、离子注入、金属化等),可以在单颗芯片上集成数百至数千个光学元件。
| 对比维度 | 硅光(SiPh) | InP(磷化铟) | 胜出方 |
|---|---|---|---|
| 晶圆尺寸 | 8英寸/12英寸SOI | 4英寸/6英寸InP | 硅光(晶圆面积4-9倍) |
| 制造工艺 | CMOS兼容,可利用成熟代工厂 | 专用III-V族工艺 | 硅光(成本低、产能大) |
| 单芯片成本(800G) | $15-25 | $30-50 | 硅光(低40-50%) |
| 调制器带宽 | 50-70GHz(MZM) | 50-70GHz(EML) | 持平 |
| 激光器集成 | 需外置CW激光器 | 可单片集成DFB激光器 | InP(单片集成优势) |
| 插损(Insertion Loss) | 较高(~2-3dB/cm波导) | 较低(~1dB/cm波导) | InP(传输损耗低) |
| 热稳定性 | 较差(需温控) | 较好 | InP(工业温度范围) |
| 异质集成能力 | 强(可与电子IC单片集成) | 弱 | 硅光(CPO天然适配) |
尽管硅光技术前景广阔,但产业链仍面临三大关键瓶颈:(1)高效光源集成:硅是间接带隙半导体,无法高效发光。必须依赖外部III-V族CW激光器进行光泵浦,这导致硅光模块的BOM成本中CW激光器占据显著比例(传统800G硅光模块中约$15-25,占硅光芯片以外成本的最大单项);(2)封装耦合损耗:硅波导的模场直径极小(约0.3μm),与单模光纤(模场直径约10μm)的模场失配导致耦合损耗达2-3dB;需要复杂的模斑转换器(Spot-Size Converter)或光栅耦合器,增加了封装复杂度;(3)测试成本高:硅光芯片的晶圆级测试(已知良率测试KGD)目前尚不成熟,大部分厂商仍依赖芯片级(die-level)测试,导致测试成本占硅光模块总成本的10-15%——这正是联讯仪器和维度科技等光通信测试设备厂商的核心市场机会。
2018年全球光模块市场规模约$60亿,中国约85亿人民币。彼时的主力产品是100G,每通道25G NRZ调制,应用场景以电信和传统数据中心为主。随着2019年全球5G建设的启动和云计算数据中心的扩张,200G/400G产品开始导入,带动市场规模在2020年突破$80亿。2022年底ChatGPT的发布成为行业转折点——AI训练对800G光模块的爆发式需求,推动市场规模从2023年约$75亿(400G为主)跃升至2025年约$165亿(800G为主),两年翻倍。中国光模块市场规模从2018年的85亿人民币增长至2025年的约380亿人民币,7年增长4.5倍。
| 年份 | 全球市场规模($亿) | 中国市场(亿RMB) | 主力速率 | 核心驱动力 | 中国厂商全球份额 |
|---|---|---|---|---|---|
| 2018 | 60 | 85 | 100G | 数据中心100G升级 | ~15% |
| 2019 | 65 | 95 | 100G/200G | 5G建设启动 | ~18% |
| 2020 | 82 | 130 | 200G/400G | 云CAPEX+5G高峰 | ~22% |
| 2021 | 88 | 155 | 200G/400G | 北美云CAPEX扩张 | ~25% |
| 2022 | 92 | 170 | 400G | Meta/谷歌400G部署 | ~28% |
| 2023 | 75 | 145 | 400G/800G | ChatGPT引爆AI算力 | ~30% |
| 2024 | 90 | 210 | 800G | 800G大规模放量 | ~35% |
| 2025 | 165 | 380 | 800G | AI训练全面爆发 | ~42% |
| 2026E | 260 | 580 | 800G/1.6T | 1.6T元年+硅光渗透率>50% | ~48% |
| 2028E | 380 | 880 | 1.6T/3.2T | CPO规模化+Scale-up爆发 | ~52% |
| 2030E | 500+ | 1200+ | 3.2T/CPO | CPO成为主力方案 | ~55%+ |
数据来源:LightCounting、YoleGroup、TrendForce、ICC产研院、各券商研报交叉验证。2026E及以后为预测值。
中国光模块产业在过去十年完成了从"追赶者"到"引领者"的历史性转变。2018年,中国光模块厂商的全球份额仅约15%,中际旭创排名全球第5。到2024年,中国厂商全球份额已升至约35%,中际旭创(第一)、新易盛(第二)已占据全球前两名的位置。这一变化的背后是多重要素的共振:①中国拥有全球最完整的电子制造供应链(从PCB到精密加工到组装测试);②工程师红利——大量具备光学、电子、通信复合背景的工程师;③客户驱动的技术升级——北美云巨头对中国供应商的深度依赖和联合研发;④规模优势——中国光模块产能在过去三年增长3倍以上。但需清醒认识到,中国光模块产业在光芯片(EML/CW)、电芯片(DSP)、高端测试设备等核心环节的自主率仍然较低(<15%),这是"大而不强"的隐忧,也是国产替代的核心投资逻辑。
字节跳动已取代阿里成为中国最大的AI算力采购方。2024年以来,字节跳动自建6座大型AI智算中心,总投资357亿元。2026年AI投入预算约2000亿元(含GPU、网络、数据中心基建),其中光模块采购约30-40亿元(按网络设备占数据中心TCO约20%,光模块占网络设备约30%测算)。字节跳动的网络架构偏好开放标准(OCP风格),倾向于选择低成本、高可靠性的800G方案,这对新易盛、华工科技等性价比路线的光模块厂商构成重要利好。
| 厂商 | 2025 AI Capex(亿RMB) | 2026E AI Capex(亿RMB) | 光模块采购规模(E) | 主要光模块供应商 |
|---|---|---|---|---|
| 字节跳动 | ~1500 | ~2000 | 30-40亿RMB | 新易盛、华工科技、光迅科技 |
| 阿里巴巴 | ~800 | ~1200 | 18-25亿RMB | 中际旭创、光迅科技 |
| 腾讯 | ~600 | ~900 | 14-18亿RMB | 中际旭创、新易盛、光迅科技 |
| 百度 | ~372 | ~550 | 8-11亿RMB | 中际旭创、华工科技 |
| 华为(昇腾集群) | ~300 | ~500 | 8-12亿RMB | 光迅科技、华工科技、中际旭创 |
| 国内合计 | ~3572 | ~5150 | 78-106亿RMB | - |
注:光模块采购规模基于网络设备占数据中心TCO约20%、光模块占网络设备约30%的假设测算,实际数字可能存在偏差
在CPO技术的大讨论中,一个容易被忽视但至关重要的组件是DFAU(可拆卸式光纤阵列单元,Detachable Fiber Array Unit)。传统的FAU(光纤阵列单元)是将多根光纤精密排列并固定在V型槽基板上,用于将光信号从光引擎耦合进入外部光纤网络。但传统FAU存在两大致命缺陷:
缺陷一:SMT回流焊不兼容。CPO光引擎需要经过标准的SMT(表面贴装技术)回流焊工艺焊接到主板上,回流焊温度高达260°C。传统FAU中的环氧树脂胶和塑料组件无法承受这一温度,导致无法在光引擎组装前完成主板焊接——这意味着CPO的制造流程必须大幅偏离标准半导体封装流程,推高成本和降低良率。
缺陷二:现场不可维护。传统FAU一旦安装,光纤与光引擎之间形成永久性连接。如果一根光纤在使用中损坏(这在数据中心中很常见),整个主板(上面焊接着价值数十万的CPO光引擎)必须报废——这在经济上是不可接受的。
DFAU通过"底座+插头"分离式设计解决了这两大问题:底座部分采用耐高温材料,可以经受SMT回流焊工艺,预先焊接到主板上;插头部分携带光纤,可以在主板焊接完成后通过纳米级机械对准机构(误差≤0.1μm)与底座对接。当光纤损坏时,可以像更换可插拔光模块一样热插拔更换光纤组件。DFAU将CPO封装流程无缝接入现有半导体封测产线,是CPO从实验室走向规模化量产的"最后一块拼图"。
衡东光(920045)是全球DFAU产品的领先供应商,华创证券给予"强推"评级。DFAU的单价约$50-100/通道,一台102.4T CPO交换机可能需要数千个DFAU通道,单台价值量可达数万美元——这是CPO时代无源光器件用量爆发的最具象案例。
| 标的 | 产业链环节 | 稀缺性 | 成长性 | 退出确定性 | S基金综合评分 | 建议权重 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 粤芯半导体 | 硅光晶圆代工 | ⭐⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐ | 9.0/10 | 核心配置20-25% |
| 衡东光(920045) | CPO无源器件 | ⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐ | 8.5/10 | 核心配置10-15% |
| 维度科技 | 光通信测试 | ⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐ | 7.5/10 | 卫星配置5-10% |
| 中际旭创(300308) | 光模块龙头 | ⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐⭐ | 8.0/10 | 流动性储备5-10% |
| 新易盛(300502) | 光模块第二 | ⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐⭐ | 7.5/10 | 流动性储备5-10% |
| 源杰科技(688498) | CW激光芯片 | ⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐⭐ | 8.5/10 | 二级关注 |
对于光模块产业链Pre-IPO标的的S基金投资,我们建议在标准尽职调查之外,增加以下专项核查事项:
| 标的 | 代码 | 2026YTD涨幅 | 核心壁垒 | 2026E PE |
|---|---|---|---|---|
| AXTI(InP衬底) | AXTI | 453% | InP衬底全球最大供应商 | - |
| AAOI(光模块) | AAOI | 340% | CATV+数据中心光模块 | - |
| Marvell(电芯片) | MRVL | 208% | DSP+数据中心芯片平台 | 35x |
| Intel(硅光) | INTC | 176% | 硅光收发器+代工布局 | 30x |
| Viavi(测试) | VIAV | 173% | 光通信测试+OCS | 25x |
| Lumentum(光芯片) | LITE | 132% | EML+CW+OCS全产品线 | 28x |
| 康宁(光纤) | GLW | 92% | 全球最大光纤光缆厂商 | 22x |
数据来源:东方财富证券2026年6月通信行业半年度投资策略报告
液冷散热是AI算力基础设施中与光模块同等重要的配套产业,其与光模块的关联在于:CPO光引擎将光模块与交换ASIC封装在一起,ASIC的高功耗(未来102.4T CPO交换芯片的TDP可达1500-2000W)使得传统的风冷方案完全不可行,液冷成为CPO交换机标配。全球液冷市场2025-2028年CAGR约35%,2028年达$60亿。AI数据中心液冷渗透率从2023年6%→2024年14%→2025年33%→2026E约40%。英伟达NVL72已采用液冷为主方案,Vera Rubin NVL72进一步走向100%全液冷——GPU/交换机芯片/DPU/NIC/CPO芯片全面搭配冷板。A股液冷标的中,英维克、申菱环境是核心受益者。
AI数据中心功耗密度的飙升(单机柜从10kW→50kW→120kW)正在驱动供电架构的深刻变革。传统48V DC供电方案在120kW级别已不堪重负(电流达2500A,铜排尺寸和损耗无法接受),800V DC高压直流(HVDC)逐步成为新一代标准,到2030年渗透率预计达78%。更远期的方案是固态变压器(SST,Solid State Transformer),直接将中压交流(10kV)转换为低压直流(800V/48V),省去传统工频变压器,体积和损耗大幅缩减。A股相关标的中,欧陆通(HVDC电源)、英诺赛科(GaN功率芯片)值得关注。