报告概述

本报告聚焦AI算力需求爆发背景下光通信产业的技术演进与价值重构。研究覆盖从光芯片、电芯片到交换芯片、光模块的全产业链,重点分析EML向硅光迁移、互联速率从800G向1.6T/3.2T提升、以及可插拔向CPO/NPO方案演进三大技术方向。报告采用BOM成本拆解与价值量变迁框架,探讨各环节技术壁垒、竞争格局及链主企业演化路径,为投资者提供光通信产业中长期投资价值的判断依据。

报告的核心结论

AI算力驱动光模块需求爆发,2027年TAM超700亿美元

报告预计到2027年,全球AI数通领域对400G以上光模块/光引擎需求量将达1.55亿支,对应市场规模超过700亿美元。英伟达GPU和谷歌TPU是主要需求增量来源,1.6T光模块将成为26-27年增长主力,3.2T预计在27年开始初步量产爬坡。

硅光方案将重构光芯片价值链,调制器价值转移至硅光PIC

传统EML芯片集成了光源与调制器,而硅光方案将调制部分转移至硅光PIC,光源保留为高功率CW激光器。这导致EML综合价值量下降,但硅光PIC成为新增核心环节,CW激光器因功率和用量提升而单价上涨,光模块厂商需掌握硅光设计与精密封装能力。

CPO/NPO与可插拔方案将长期共存,SerDes IP价值持续提升

CPO/NPO通过缩短传输距离降低功耗,但也加大主芯片散热与集成压力。在Scale-out场景,可插拔光模块因易维护和生态成熟将保持较高占比;而CPO方案中独立DSP可能降配或取消,但其数字信号处理核心价值向交换芯片内的SerDes IP转移,博通、Marvell等有望成为光电互联链主。

模拟电芯片和光芯片壁垒高企,关注平台型巨头价值跃升

高速Driver/TIA的线性度和带宽要求随速率提升而严苛,价值量提升明显,但产能紧缺程度低于光芯片。光芯片(激光器、PD、硅光PIC)因材料工艺和扩产瓶颈壁垒极高。具备SerDes、DSP、模拟芯片、硅光综合能力的平台型公司(如博通、Marvell)有望在光电集成趋势中获取更高价值量。

国内厂商在电芯片环节差距明显,光模块环节优势稳固

国内在DSP、交换机芯片、TIA/Driver等电芯片领域与海外主流水平存在明确差距,但中际旭创、新易盛等光模块厂商凭借制造规模和供应链弹性在全球可插拔和LPO市场领先。长期需关注从光模块链主延伸能否扶持弱势环节,以及华为、盛科等厂商在SerDes领域的突破。

报告回答的关键问题

AI算力对光通信的需求有多大?

报告预测到2027年,全球AI数通领域对400G以上光模块/光引擎需求量将达1.55亿支,对应市场规模超过700亿美元。增长主要来自英伟达GPU、谷歌TPU等AI芯片出货量高增以及单芯片互联密度提升,光进柜间、柜内成为长期确定方向。

硅光技术如何改变光通信产业链价值分配?

硅光方案将传统EML芯片的调制器部分转移至硅光PIC,光源保留为高功率CW激光器。这导致EML价值量下降,硅光PIC成为新增价值环节,CW激光器因功率和用量提升而涨价,精密封装测试成本上升。整体上,硅光设计制造平台和光模块集成商获得增量价值,传统分立光芯片厂商面临挑战。

CPO技术会淘汰可插拔光模块吗?

报告认为可插拔与xPO方案将长期并存。CPO/NPO在功耗和带宽密度上有优势,但因可维护性、生态包容度、散热等问题,在Scale-out网络等场景中可插拔仍保持较高占比。CPO主要在短距(机柜内、Scale-up)和部分交换机侧推进,且独立DSP虽可能降配,但SerDes IP价值保留并转移至交换芯片。

投资光通信产业链应关注哪些核心环节?

报告看好技术壁垒最高且价值量占比潜在提升的环节:1)交换芯片/DSP/SerDes:博通、Marvell有望演进为CPO链主;2)模拟电芯片(TIA、Driver):速率和CPO趋势提升线性度要求,价值量提升;3)硅光设计制造平台:台积电、Tower等受益集成度提升;4)光芯片(激光器、硅光PIC):扩产瓶颈高,用量增加。

光通信产业向光电集成演进,谁是最大受益者?

报告认为具备综合光电能力的平台型巨头最受益。博通基于交换芯片和SerDes优势,通过CPO提供端到端方案;Marvell通过收购补足DSP、模拟芯片和硅光能力,在AI ASIC和Scale-up互联中占据优势。此外,Lumentum、Coherent等光芯片巨头因产能扩产和技术卡位也受益明显。

报告中的代表性数据

1.55亿支

全球AI数通400G以上光模块/光引擎需求量

2027年E,报告预测2027年全球AI数通领域新投产AI芯片对应的400G以上光模块/光引擎需求量,包含传统可插拔及xPO方案。

29%

1.6T光模块BOM成本拆分:DSP占比

1.6T硅光方案(8x200G),报告给出的1.6T硅光可插拔方案理论总BOM成本为317美元,其中DSP(含高频SerDes/FEC)成本110美元,占比约29%,为成本最高单项。

13亿美元

Tower硅光晶圆长期协议订单金额

2027年,Tower与最大硅光客户签订的2027年长期协议订单金额,已收到2.9亿美元预付款,客户承诺2028年更大订单。

以上数据根据报告摘要整理,具体统计口径和数值请以完整报告原文为准。

完整报告包含什么

  • 完整市场规模预测与TAM图表:报告包含对2025-2027年全球AI数通光模块/光引擎按速率(400G/800G/1.6T/3.2T)的需求量和市场规模预测图表,以及主要海外AI算力厂商(英伟达/谷歌/亚马逊/AMD)的需求量拆分。
  • 技术方案对比与演进路径图:详细对比可插拔、LPO、NPO、CPO、XPO、CPC等方案在功耗、距离、可维护性、标准化等方面的差异,并给出各方案商用时间预测和适用场景判断。
  • 核心环节技术壁垒与竞争格局分析:报告对交换芯片、DSP、TIA/Driver、激光器、PD、硅光PIC等各环节的技术壁垒、全球主要厂商格局进行逐一剖析,并给出壁垒高低评级。
  • 博通与Marvell深度对比:从SerDes技术禀赋、CPO战略意图、技术路径、生态话语权、算力集群分工、供应链卡位等维度全面对比两家平台型巨头的差异,并分析其未来竞争走向。
  • Lumentum与Coherent产能扩产项目细节:报告详细梳理两家公司的全球工厂布局、未来扩产项目(如Coherent德州6英寸InP厂、Lumentum泰国OCS产线及格林斯伯勒新厂等),并给出扩产对营收和利润的指引。
  • Marvell收购历史与产品线全景:梳理Marvell从存储控制器到光电互联平台的关键收购事件(Cavium、Inphi、Celestial AI等),并列出其各业务线(DSP、模拟芯片、交换、ASIC、存储等)的产品系列、营收体量与竞争地位。
  • 重点公司估值表与财务数据:包含微软、谷歌、亚马逊、英伟达、博通、Marvell、Lumentum、Coherent、Tower等21家公司的市值、营收、净利润、PS/PE估值(FY26-FY28),数据截至2026年6月29日。
  • 风险提示:包含宏观环境不确定性、AI发展不及预期、前沿技术演进不确定性、产能落地进展等风险分析,帮助读者理解投资中的潜在不利因素。

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