中金 | 光通信深度(3)之光博会2026:高景气延续,新技术加速
中金点睛·2026-09-16 07:15

核心观点 - 光互连超级周期打开超越AI行业beta的长期成长空间,光连接边界由跨机柜网络延伸至超节点、板级、芯片间乃至封装内等场景[7] - “锁订单”、“锁物料”成为展会关键词,2027年需求确定性进一步提高,部分高速光芯片企业订单排期已延伸至2028年及以后[4][9] - 2028年多项新技术汇聚,与2027年高景气顺畅衔接,NPO、CPO、OCS、薄膜铌酸锂等有望加速上量[4][10] - 中国企业的能力边界继续由制造与耦合向上游芯片和平台延伸,国内光生态底座不断强大[4] 光博会概况 - 本届光博会热度较往年有增无减,超4000家企业参展,整体观众数近19万人,较去年同比增长32%[1] 光互连超级周期 - AI算力增长是贯穿多年的行业主线,光互联行业在连接数量增加之外还叠加速率升级、铜转光、网络层级扩展和单机价值量提升等逻辑,有望形成持续高于算力投资增速的结构性成长[7] - 光连接的边界正由跨机柜网络延伸至超节点、板级、芯片间乃至封装内等场景,Scale-up、Scale-across与Scale-in的增量场景需求被重点关注[7] 2027年需求展望 - 部分高速光芯片企业订单排期已延伸至2028年及以后,光模块订单能见度覆盖2027年及以后[4][9] - 头部光模块厂商积极锁定DSP、mSAP PCB、高速光芯片等核心物料[4][9] - 预计2027年全球800G出货量有望从2026年5500万只大幅增长至2027年约1.3亿只[9] - 1.6T进入大规模放量阶段,出货量有望从今年的2500万只增长至2027年的9000万只[9] - NPO开始规模导入,光引擎出货量有望于2027年达到百万只量级、2028年快速攀升至千万只量级[9] - 后续交付差异将更多取决于关键物料保障、良率和客户认证,其中先进制程DSP可能成为最紧缺环节[4][9] 2028年新技术展望 - NPO在标准和工程方案逐步收敛、良率爬升后有望加速上量[4][10] - CPO或逐步进入Scale-up[4][10] - OCS从少数云厂商自用走向更多AI集群,带动2.4T轻相干应用下沉[4][10] - 400G per lane推动器件升级,薄膜铌酸锂有望加速进入客户验证及应用窗口[4][10] - 新旧技术并非简单替代,而是多路线并存,共同扩大光芯片、光引擎、FAU、连接器及特种光纤的需求空间[10] 国产硅光能力 - 国产硅光能力正由单点PIC设计向芯片—光引擎—先进封装—晶圆制造全链条延伸[11] - 曦智科技展出了可应用于1.6T DR8光模块的收发一体硅光芯片[11] - 希烽光电展出了128G硅光集成相干接收(ICR)芯片,在4mm3mm的芯片面积内集成了超过30个单元器件,产品可用于400G和800G的国家和城域骨干网光传输通讯网络[11] - 上海微电子工研院展出国产替代8英寸硅光工艺平台,在220nm SOI衬底上开发了成套的硅光有源集成工艺[11] - 橙科微等国内厂商展示了224G SerDes/oDSP PHY等产品,国产能力已由模拟前端逐步向高速SerDes和数字信号处理环节延伸[11] NPO(近封装光学) - NPO是过去一年产业节奏边际变化最大的光互联形态[18] - NPO将光引擎从前面板移至ASIC附近,通过缩短高速电连接距离降低损耗和功耗,同时保留光引擎可拆卸、更换的工程属性[18] - 相较可插拔,NPO提升了带宽密度;相较CPO,NPO在可维护性、良率隔离和供应链复制方面更接近现有模块体系[18] - 头部厂商的NPO产品布局正由3.2T向6.4T升级[20] - 光迅科技展出3.2T硅光单模NPO及32×200G架构的6.4T硅光单模NPO,并同步布局3.2T VCSEL NPO[20] - 纳真科技展示3.2T/6.4T NPO产品系列,并配套展出400mW ELSFP外置光源[20] - 剑桥科技亦展出了8DR4的6.4T NPO[20] - 曦智科技展出了两款NPO系统级解决方案,均基于自研硅光芯片[20] - NPO竞争已经由单点光引擎性能,延伸至系统层面的完整方案能力[20] CPO(共封装光学) - 2026年CPO的边际变化在于系统路线图更加明确[21] - 英伟达在GTC 2026 Keynote演讲上宣布,搭载CPO技术的Spectrum-X以太网交换机已携手台积电实现全面量产[21] - 英伟达将在Rubin Ultra576架构中采用光、铜混合的连接方式,NVL72柜内使用铜线进行超短距互连,在更大规模NVL576超节点扩展时,通过Spectrum 6 CPO交换机(102.4Tb/s)将8个机柜连接组成576的超节点[21] - 在下一代Feynman平台中,英伟达在Scale-up网络继续保有铜连接和光连接方案,并计划在Switch Tray直接搭载NVLink 8 CPO交换芯片[21] - CPO技术有望成为Scale-up网络中实现超高密度、超低功耗互联的重要技术路径[21] - CPO不会全面替代可插拔,其规模商用需要同时解决光引擎整体良率、ASIC与光引擎热耦合、失效后的维护成本、外置激光源可靠性及系统级测试等问题[25] - 更合理的产业路径是:可插拔继续承担大部分标准化Scale-out连接;NPO先在部分Scale-up和高密度交换场景落地;CPO则从功耗和beachfront density约束最强的高端平台率先渗透[25] 无源器件 - NPO/CPO推动光互连向Scale-up延伸,无源器件的应用范围与技术要求同步提升[26] - 爱德泰参展产品涵盖MPO/MTP、MMC、光背板及FAU[26] - 炬光科技将NPO/CPO、OIO等前沿需求列为光通信解决方案的重点应用[26] - 在NPO/CPO演进的背景下,设备内部光纤连接、精密耦合和光路管理升级,无源器件在系统中重要性及价值量有望提升[26] - 高速光模块升级与机内光连接拓展双重驱动,多芯连接器向高密度、小型化演进[26] - US Conec的MMC与SENKO的SN-MT均为紧凑连接方案,相比MPO连接器,MMC连接器可实现超过3倍的密度[26][27] - 能够将插芯、光纤阵列、微光学加工与封装测试能力结合,并参与客户早期设计的厂商,有望在NPO/CPO产业化过程中扩大可服务市场[32][33] 光纤光缆 - AI算力增长推动特种光纤从配套小众元件升级为算力基础设施的重要物理层载体[35] - 特种光纤价格可达数千元/芯公里甚至数万元/芯公里,远高于普通通信光纤[35] - 据Fortune Business Insights预计,全球特种光纤市场规模有望从2025年的21亿美元增长至2034年的48亿美元[35] - 保偏光纤、空芯光纤、掺铒增益光纤、多芯少模光纤等同步迭代,展现出国内厂商全谱系的技术储备与产业化能力[35] - 长飞、亨通、中天、烽火等头部厂商均推出针对AI场景的定制化方案[35] - 保偏光纤随着CPO催化完成需求定位跃迁,空芯光纤突破物理极限,多芯光纤适配高密度布线[35] - 空芯光纤以空气、惰性气体或真空替代石英作为传输介质,具有低时延、超低非线性、超低损耗、超宽带等突出优势[39] - 长飞光纤展出的反谐振空芯光纤衰减低至0.04dB/km,单根连续制造长度突破91公里,累计商用交付超万芯公里[39] - 亨通光电自研产品衰减达0.036dB/km,传输时延较传统实芯光纤降低33%,已打通全链条自主技术并具备批量交付能力[39] - 烽火通信首发“空芯光纤多场景落地实践与工程化解决方案”,面向跨数据中心互联(DCI)场景,自主研发新一代800G Scale-across设备[39] OCS(光路交换机) - OCS成为本届展会光互连领域的重点关注方向之一[42] - 德科立、光迅科技、凌云光、光库科技、孛璞半导体、光隆科技、三石园科技等多家公司展出不同技术路径的OCS整机产品[42][43] - 腾景科技、炬光科技、光库科技、仕佳光子、赛微电子等光学元器件厂商亦带来了准直器阵列、透镜阵列、光环形器、MEMS振镜等各类上游元器件[44] - OCS通过调整光纤端口之间的物理连接,减少电交换及光电转换,无需进行传统电交换机所需的光-电-光的转换[49] - OCS无需光电转换的特性带来了低时延和低功耗、协议与数据无关的透明性、更高的可靠性等性能增益[49] - OCS在Scale-up、Scale-out、Scale-across网络中具有不同的应用价值[50] - 谷歌从2015年开始就在其Jupiter数据中心网络架构中逐步引入Apollo OCS,随后在TPU v4集群中的计算块之间引入OCS[52] - TPU v4集群的通信连接方式为“光电混合”,cube内部的TPU之间通过电缆连接,64个cube之间通过OCS构建起一个物理的3D环面网络拓扑,最终实现48个128*128端口OCS与64个cube(共4096个TPU芯片)相连[52] - 谷歌TPU v7(Ironwood)集群继续沿用3D Torus网络拓扑架构,可实现9216个芯片的聚合[52] - OCP于2026年成立OCS项目,公开参与方包括Google、Microsoft、NVIDIA、Coherent、Lumentum、iPronics、Polatis等[53] - Coherent在OFC 2026投资者交流材料中披露,公司已与10余家客户开展合作,并向多家客户交付64×64及320×320 OCS产品[53] - Lumentum管理层表示,公司OCS早期出货客户已不局限于谷歌,且部分客户规模比谷歌大[55] - Cignal AI 8月报告预计到2030年OCS市场规模将超过80亿美元,较Coherent预计的2030年全球OCS可服务市场规模40亿美元翻番[55] - OCS光路切换存在MEMS、数字液晶(DLC)、压电陶瓷(DBS)和硅光波导(SiPh)等多种实现方案[56] - MEMS方案支持高端口数矩阵,技术成熟度较高,Lumentum、CALIENT分别推出R300、S320等大端口产品,光迅科技在OFC 2026上展示320×320 OCS,三石园(最高512x512端口)、光隆集成(128x128产品进入量产准备)亦在推进大端口规格产品[56] - DLC方案无机械运动部件、低电压驱动,代表厂商为Coherent,64×64及320×320产品已向多家客户交付,512×512产品处于开发阶段[57] - DBS方案插入损耗较低,HUBER+SUHNER旗下POLATIS采用DirectLight压电光束偏转技术,产品覆盖8x8至384x384端口,凌云光作为POLATIS中国区代理,已在光模块测试市场实现小规模应用,并向智算中心客户送样[58] - SiPh方案集成度与切换速度领先,iPronics已推出32端口硅光OCS,德科立32x32产品已获样品订单,并推进64x64和128x128研发,孛璞半导体亦在布局硅光OCS芯片及整机[59] - 中短期OCS技术路线仍将呈现多元并行格局,尚难收敛至单一方案[60] 薄膜铌酸锂 - 薄膜铌酸锂(TFLN)凭借良好的线性电光效应,有望成为下一代高速光信号主流调制材料[62] - 薄膜铌酸锂产业链包括上游材料与设备、中游调制器芯片及器件、下游模块及终端应用三大环节[63] - 随着光模块向2.4T轻相干及单波400G方案演进,薄膜铌酸锂凭借较强的线性电光效应,有望更好地适配高速光通信需求[66] - 据QYResearch估算及预测,全球薄膜铌酸锂晶圆市场规模将由2025年的1.71亿美元增至2026年的2.38亿美元,并于2032年达到21.13亿美元,2026—2032年复合增速约43.9%[66]

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