第一章:光模块行业格局与分化现象
一个像U盘一样的东西在资本市场做了一回领头大哥,带领
创业板指 数创下了近11年的新高,并把AI算力硬件的主场拉回了中国。2025年全球前十大光模块厂商中国占7家,800G以上的高速率光模块中国两家头部厂商更是占据了60%以上的市场份额。不过全球光模块市场的红利并没有平均分配给每一位市场参与者,有些厂商在大把吃肉,有些只能喝汤,甚至还有些厂商的业绩逆势下跌。为什么会出现这种分化?光模块产业链中哪些厂商能够持续吃肉?随着
立讯精密 等传统制造业大厂的跨界加入,光模块会不会像当年的锂电和光伏那样产能过剩?更重要的是CPO将如何重塑整个行业的利益格局?这些问题触及到行业发展的核心。本期就来深度解码。
第二章:光模块在算力系统中的关键地位
过去五年算力芯片的数据吞吐量呈指数级发展,但网络设备的数据传输能力却没有跟上来。现在卡整个算力系统脖子的已经不是GPU,而是光模块。我们知道GPU和CPU,cpu在服务器进行计算和数据传输走的是电信号,但要把信号传送出去就必须把电信号变成光信号,然后通过光纤进行大范围长距离的互联互通,而光模块就是把电信号转换成光信号的关键设备。
第三章:光模块应用场景的转变
过去很长一段时间光模块的最大买单方是传统的电信运营商电信网络,主要解决的是人与网的通信问题。大家刷个视频打个电话,100G以下的低速光模块就足以应付。不过因为技术太成熟门槛低,电信市场早就沦为了拼成本、拼价格的组装红海。但AI
数据中心的逻辑完全不同,在万卡集群里收发数据的不再是人,而是成千上万张疯狂吞吐数据的GPU,100G的下水道根本承载不了这种级别的数据洪流,必须强制使用400G、800G和1.6T的高速光模块。一旦升级到高速光模块,光模块厂商之间的差距就彻底体现出来了。
第四章:光模块内部结构解析
为了让大家更直观的理解,我们把光模块的外壳拆开来一探究竟。光模块的内部结构主要有两个部分:靠近服务器或交换机侧的电信号区和靠近光纤侧的光信号区。电信号区的核心部件是电路板PCB和上面的数字信号处理芯片DSP,它负责把经过传输后已经失真的电光信号通过算法还原成准确的数据,同时在发送端优化信号以保证传输的可靠。而光信号区部分则由三个组件构成。
• 首先是发光组件TOSA,画面中这个圆柱形或方形的金属仓内部封装了整条产业链最稀缺的资源激光器芯片,它们的核心作用就是负责把服务器或交换机传输过来的电信号翻译成光信号。
• 其次是收光组件ROSA,它的核心是一颗高灵敏度的光电探测器芯片,搭配一些光学
元件,它们的作用就是负责把从光纤传输过来的光信号翻译成电信号喂给后面的电路板。
• 最后是收发组件与最前端的光纤接口之间的那层无源器件。所谓无源器件就是不需要通电就能发挥作用的纯物理光学零件,比如极其精密的微型透镜隔离器和波分复用器。这些光学器件的核心作用就是纯靠物理折射和反射原理。负责把不同颜色的光合并到一根光纤里,或者把光束精准的汇聚到比头发丝还要细的光纤孔洞中。它们虽然不通电,但这部分极其考验厂商微米级甚至纳米级的光学对准与精密封装能力。
讲到这里,有了无源器件自然就有有源器件。刚才提到的发光组件里的激光器芯片以及收光组件里的探测器芯片就属于有源器件,它们必须依靠外部
电力驱动,是真正负责把电能和光能进行相互转换的核心引擎。而光模块厂商的工作简单说就是把刚刚拆解的电信号区的PCB和DSP与光信号区的收发组件和无源器件组装成看到的这块完整的光模块,然后卖给云厂商或者电信运营商。
第五章:光模块行业的分工协作
光模块行业发展到今天已经非常成熟,各环节的分工也非常清晰,比如有专门制造上游光学元件的厂商,有专门设计和研发DSP芯片的厂商,以及设计和制造核心光芯片的厂商,还有把光学元件封装成无源器件,把光芯片封装成收发组件或光引擎的专业厂商。在这种极致的分工下,光模块厂商就不需要把自己变成全能选手,自己去制造光芯片、DSP各种光学元件等各种元器件,而是通过外部采购即可满足大部分的元器件需求。现实中也确实如此。尤其在传统电信领域的低速光模块市场,很多光模块厂商就是从外部专业厂商采购各种零部件组装成完整的光模块,然后对外销售。但恰恰是这个看起来最简单的组装环节奠定了高速光模块时代的竞争格局,决定了光模块厂商之间谁吃肉谁只能喝汤。
第六章:光模块厂商的业绩分化原因
按营收规模来看,2025年度
中际旭创 和
新易盛 断崖式领先,而且这种差距仍在持续扩大。但要知道在2018年前后,中国光模块厂商基本都处在同一起跑线上。随着400G光模块的推出,中际旭创和新易盛才迅速拉开与其他光模块厂商的身位。那么问题来了,同样是组装业务,为什么中际旭创和新易盛能迅速拉开与其他厂商的距离?很多人认为是因为他俩率先绑定了美国云厂商大客户,但实际上这只是表象。当北美云大厂的AI数据中心塞满昂贵的英伟达GPU时,就不会允许被几百美元的光模块拖后腿。所以当光模块升级到400G级别时,北美云大厂对供应商的选择,就变得极其严苛。概括来说,微观的封装能力和宏观的系统级交付能力是云大厂考量的关键因素,也是光模块厂商之间拉开差距的真正原因。
第七章:光模块的封装能力解析
先说封装能力,很多人以为焊装光模块就是焊个电路板,但在四百g、八百g时代,这其实是一项极其复杂的系统工程,业内通常把它分为一级封装和二级封装。刚才提到光模块厂商要把采购来的光组件和DSP芯片拼装在一起,这个过程主要考验的是二级封装能力。在高速时代,必须把发热量极大的DSP芯片和极度怕热的激光器组件塞进一个u盘大小的金属盒子里。怎么设计高频线路让狂暴的电信号不互相干扰?怎么做热流体力学设计才能把热量完美导出去?散热一旦做不好,模块插进服务器几分钟就会宕机。中际旭创和新易盛正是因为最早攻克了高频电路设计和极限散热的二级封装难题,才拿到了大厂测试的入场券。但光有二级封装还不够,更底层的一级封装能力更为关键。什么是一级封装?就是把极其脆弱的裸光芯片、和我们在前面提到的微型透镜等无源器件精准的组装成光收发组件或者光引擎,这就相当于在头发丝上雕花的微米级光学对准。要想把光纤的纤芯和激光器的发光点完美对接,不仅需要昂贵的
自动化设备,还需要深厚的材料工艺积累。绝大多数光模块组装厂做不好这一步,或者说做不到极高良率的大规模量产。国内的
天孚通信 ,它的核心业务就是一级封装。这就是为什么虽然天孚的营收规模和中际旭创新易盛差了一大截,但资本市场依然把它和这两家并列,统称为光通信第一梯队的“易中天”。因为天孚的一级封装良率直接决定了整个模块的基础质量,它是高速时代绕不开的底层卖水人,这个我们在后面的CPO部分还会再细聊。
第八章:光模块的系统级交付能力
说完了微观的封装,我们再来看宏观的系统级交付能力。很多人有个错觉,以为只要能把光模块造出来,拿着现货去大厂推销就可以了。在100
G时代 ,光模块确实像个标准型号的U盘,插上就能用。但在800G、1.6T时代这种即插即用的标品逻辑开始失效,光模块变成了高度定制化的设备。北美大厂的AI算力中心跑着英伟达最新的GPU和
博通 最顶尖的交换芯片。光模块里的DSP固件算法怎么写才能和英伟达的网卡做到极低延迟的互联互通?功耗曲线怎么设计才能完美匹配某家云厂商独有的液冷机房环境?这种深度的系统级联调不可能等你造出成品之后再去做。为什么中际旭创能稳坐第一?因为早在北美科技巨头发布新一代算力芯片之前,他们的研发团队就已经和北美巨头在同一个实验室里跟着下一代算力路线图进行底层的定制化开发了。这种联合研发的入场券不是二三线厂商轻易能拿到的,而当定制开发完成还需要进行大规模交付的考验。北美大厂买光模块是为了连接售价几万美元的GPU或
ASIC算力芯片,他们不能接受昂贵的算力因为网络故障或零部件缺货而被迫闲置。所以他们需要的不是实验室里的样品,而是当你中标之后下个月就能量产出几十万只光模块,并且在机房极端的高温高湿环境下良品率依然能保持在99%以上。一旦交不上货导致AI机房建设延期,云大厂的损失是以千万美元来计算的。中际旭创和新易盛正是早早跨越了一二级封装、系统级交付这两道门槛才坐上北美云厂商的牌桌上。当其他厂商看到AI风口来了才匆匆忙忙去建产线搞送样测试的时候,牌桌上早已挤满了头部玩家。
第九章:光模块行业会产能过剩吗
随着光模块这门生意赚钱效应的显现,像立讯精密这样的传统制造业大厂也宣布要造光模块了。那么问题来了,光模块行业会重蹈上一轮锂电和光伏的覆辙也产能过剩吗?这个问题是资本市场最关心的问题。光伏和锂电的过剩本质上是同质化产能的过剩,只要你肯砸钱买设备,大家都能造出转换效率差不多的
电池片,最后只能拼刺刀杀价格。但光模块的逻辑完全不同,它的产能不取决于光模块厂商有多少条生产线,而是死死卡在上游的卖产人手里。就算跨界巨头建了再多的无尘车间,如果没有核心的电芯片和光芯片,那些产线也无法转换成有效产能。在高速光模块的硬件成本里,光电芯片拿走了百分之五十以上的利润。电芯片前面说了像DSP这种发热极大的数字芯片基本被
博通 和Marvell两家美国巨头寡头垄断,而在光信号侧同样呈现寡头垄断格局。
第十章:光芯片的技术路线与产业影响
为了让大家看懂光芯片对整个产业的影响,先建立一个基本的认知框架。在光模块中,光芯片分为发射组件的激光器芯片和接收组件的探测器芯片。由于探测器芯片相对较成熟就不展开。本期讲光芯片主要聚焦于发射端,目前光芯片的核心技术路线主要分为DML、CW、EML以及硅光芯片四大类。这听起来复杂,但本质上就是一个把电信号转换成光信号的发报机。在一百G的低速时代,大家主要用的是DML激光器。这东西的原理非常简单,就相当于手里拿着一个手电筒,通过疯狂的按电源开关来发出亮灭的摩斯密码以把电信号转换为光信号。但是当算力爆发,网速被强行拉升到四百G、八百G以上时,为了传递如此庞大的数据,电源开关每秒要按上亿次。DML激光器那种传统的方法不再有效,因为开关按的太快,手电筒就会反应不过来,发出的光会严重失真、模糊。怎么办?业内推出了两种高端的解决方案。
• 第一种解决方案是把手电筒和快门分开,不要去按开关了,让手电筒一直保持常亮,然后在手电筒前面加一个能够极速开合的物理快门。这个一直保持常亮提供基础光束的芯片就叫连续波CW光源,而CW前面的物理快门就叫做调制器。这个调制器目前主要有两种,一种是未来有望突破极限速率的薄膜铌酸锂TFLN调制器,另一种则是高度集成在硅光芯片上的调制器。这个在后面还会讲到,因为CW光源要一直亮着,并且光穿过快门会有损耗,所以高端的CW光源必须具备极高的大功率。
• 第二种解决方案就是电吸收调制激光器,也叫EML。如果第一种方案是把手电筒和快门拆开,那么EML就是直接把常亮的手电筒和极速快门一体化集成在了同一颗极其微小的材料上。它的内部一侧负责持续发光,另一侧负责高速吸收或透射光线。这种高度集成的方案体积更小,调制速度极快。
目前EML是八百G和一点六T高速光模块中最主流、需求量最大,同时也是良率门槛最高的核心方案。至于硅光芯片这条全新的路线,留到后面作为压轴重点讲。
第十一章:高端光芯片的产能与国产进展
搞懂了分离和集成这两个底层框架,继续往下看。目前的八百G光模块在内部的发射组件里并排塞进了八颗一百G或者四颗两百G的高速激光器芯片,所以到了八百G、1.6T时代,那些高端的100G和200G EML芯片、大功率CW光源以及未来有望突破极限速率的薄膜铌酸锂调制器变得极其稀缺和难产。这不仅是因为要同时保证多颗芯片在极限速率下完美协同,更是因为它们被最底层的材料学和外延生长工艺死死卡了脖子。比如高端激光器依赖的磷化铟衬底材料,其晶体生
长和 加工良率极难控制,不是靠砸钱买先进设备就能解决的,它属于真正的玄学加老工程师的手艺活。这就导致在全球高端光芯片领域产能和定价权长期被II-VI、Lumentum、Coherent、博通这几家海外寡头死死捏在手里。英伟达在二零二六年初分别对Lumentum和Coherent砸下二十亿美元的巨额投资,根本原因就是为了提前锁定这两家公司有限的光芯片产能。全球头部光模块厂商要实现大规模量产和扩产,必须提前预付定金锁定产能,否则就会面临随时被断供停产的风险。这就是为什么上游光芯片企业在资本市场的估值如此之高的原因,因为他们承载了全村的期望。不过现实是真正能突破高端光芯片的研发并稳定量产的企业毕竟是少数。从目前的进展来看,
源杰科技 是国内首家实现高端100G EML芯片量产的企业,其CW 100毫瓦激光器芯片也实现了大批量交付。此外
东山精密 通过并购的方式收购了拥有二十年光芯片经验的公司,而索尔思光电的100G EML芯片也已完成了大批量交付。现在看源杰科技和东山精密是目前国内唯二两家实现了高端激光器芯片稳定量产的公司。当然国内还有其他拥有光芯片业务的企业,但是没有任何官方透露的信息表明他们已实现100G及以上高端光芯片的量产。所以判断一家公司的估值有没有泡沫是纯概念还是真的有点东西最关键,要看最牛逼的产品有没有被头部客户或者二线客户大批量采购,有没有真金白银的兑现到业绩上来。聊到这或许就能理解为什么传统制造大厂的跨界顶多只能让低速光模块市场卷成红海。但在真正赚钱的800G、1.6T高端战场,只要上游核心的电芯片、高端光芯片和调制器的产能壁垒还在,光模块行业的产能就大概率不会因为下游模块厂的扩产而严重过剩。当然如果北美云大厂突然集体大幅缩减资本开支,那么所有AI硬件都有可能出现产能相对过剩的风险。这是另外一个话题,不展开讲。
第十二章:硅光路线的应运而生
既然目前传统的磷化铟材料这么难搞,产能这么受限,难道全球的AI算力要被几家材料厂卡死吗?科技巨头们当然不会坐以待毙。为了打破这种手工作坊式的材料学困境,硅光路线应运而生。
关注我,下期讲光模块的终极路线CPO和硅光路线