2025年中國光模塊行業(yè)技術(shù)趨勢分析 CPO、硅光技術(shù)或?qū)⒊蔀楦咚懔鼍跋隆敖当驹鲂А钡慕鉀Q方案【組圖】

光模塊行業(yè)主要上市公司：光迅科技(002281.SZ);中際旭創(chuàng)(300308.SZ);新易盛(300502.SZ);博創(chuàng)科技(300548.SZ);太辰光(300570.SZ);聯(lián)特科技(301205.SZ);中天科技(600522.SH);長飛光纖(601869.SH);九聯(lián)科技(688609.SH);德科立(688205.SH);劍橋科技(603083.SH)等

本文核心數(shù)據(jù)：中國代表性光模塊企業(yè)硅光技術(shù)進展、中國代表性光模塊企業(yè)CPO技術(shù)進展

800G和1.6T光模塊將高速發(fā)展

AI算力擴張與“東數(shù)西算”等政策推動下，800G和1.6T光模塊正迎來高速發(fā)展期。技術(shù)層面，頭部企業(yè)已形成多元成熟路線，800G產(chǎn)品覆蓋硅光、LPO等方案，通過自研芯片、Chiplet架構(gòu)實現(xiàn)低功耗與高兼容性，且完成英偉達、微軟等頭部客戶認證并規(guī)模交付;1.6T產(chǎn)品加速從試產(chǎn)轉(zhuǎn)向量產(chǎn)，多采用先進DSP芯片或無DSP設(shè)計，功耗持續(xù)優(yōu)化，部分已通過高端算力平臺認證。產(chǎn)能端，企業(yè)紛紛布局海內(nèi)外生產(chǎn)基地，強化供應(yīng)鏈協(xié)同與批量交付能力，同時同步攻關(guān)CPO等前沿技術(shù)。多重利好下，800G成為當(dāng)前主流需求，1.6T快速崛起，行業(yè)整體朝著更高速率、更低功耗、更優(yōu)成本的方向加速演進。

硅光解決方案是重點突破方向

硅光解決方案集成度高，同時在峰值速度、能耗、成本等方面均具有良好表現(xiàn)，因而是光模塊未來的重要發(fā)展方向之一。當(dāng)前硅光解決方案的重點突破方向，聚焦于適配高速光模塊場景的核心技術(shù)優(yōu)化與場景延伸，具體圍繞四大維度推進：一是強化集成與成本控制，通過硅基襯底集成光器件、Chiplet架構(gòu)及自研硅光芯片，減少分立器件封裝環(huán)節(jié)，同時借助規(guī)模化生產(chǎn)與代工模式進一步降低BOM成本;二是攻克低功耗與高速率瓶頸，采用微環(huán)調(diào)制器等新型結(jié)構(gòu)、優(yōu)化波導(dǎo)傳輸設(shè)計，搭配LPO無DSP方案，將模塊功耗大幅降低，支撐800G/1.6T乃至更高速率產(chǎn)品穩(wěn)定運行;三是推進多場景兼容與認證，既要完成英偉達、微軟等頭部算力廠商及運營商的平臺認證，也要適配AI數(shù)據(jù)中心、5G回傳等多元應(yīng)用需求;四是聯(lián)動前沿技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新，將硅光技術(shù)與CPO共封裝光學(xué)深度融合，通過混合鍵合、3D堆疊等工藝提升帶寬密度，為3.2T等下一代高速光模塊研發(fā)筑牢基礎(chǔ)。

相干技術(shù)應(yīng)用場景大幅拓展

數(shù)據(jù)中心光互聯(lián)方案可根據(jù)其傳輸距離來選擇兩種支撐技術(shù)，一種是直接探測技術(shù)，另一種是相干探測技術(shù)。相干探測憑借著高容量、高信噪比等優(yōu)勢在城域網(wǎng)內(nèi)的長距離DCI互聯(lián)中得到廣泛應(yīng)用，而直接探測的應(yīng)用場景更適合相對短距離互聯(lián)。隨著單通道傳輸速率的提高，現(xiàn)代光通信領(lǐng)域越來越多的應(yīng)用場景開始用到相干光傳輸技術(shù)，相干技術(shù)也從過去的骨干網(wǎng)下沉到城域甚至邊緣接入網(wǎng)。

“東數(shù)西算”提出要加快打通東西部間數(shù)據(jù)直連通道，提高網(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)量，這也就需要用400G、800G等相干光模塊來解決長距離數(shù)據(jù)中心之間的DCI互聯(lián)應(yīng)用場景。

CPO技術(shù)將解決高速高密度互聯(lián)傳輸場景

光電共封裝(CPO)指的是交換ASIC芯片和硅光引擎(光學(xué)器件)在同一高速主板上協(xié)同封裝，從而降低信號衰減、降低系統(tǒng)功耗、降低成本和實現(xiàn)高度集成。CPO技術(shù)可以縮短交換芯片和光引擎之間的距離，以幫助電信號在芯片和引擎之間更快地傳輸，由此降低功耗、減少尺寸并提高效率。CPO行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)形成預(yù)計還要一定時間，但CPO的成熟應(yīng)用或許會帶來光模塊產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)的重大變化。硅光技術(shù)既可以用在傳統(tǒng)可插拔光模塊中，也可以用在CPO方案中。800G和1.6T傳輸速率下硅光封裝滲透率會有提升，而CPO方案則更多的是技術(shù)探索。

目前，AI對網(wǎng)絡(luò)速率的需求是目前的10倍以上，在這一背景下，CPO有望將現(xiàn)有可插拔光模塊架構(gòu)的功耗降低50%，將有效解決高速高密度互聯(lián)傳輸場景。

LPO將成為主要過渡方案

CPO成為主流尚需時日，LPO被認為是期間主要過渡方案。LPO(Linear-drive Pluggable Optics)是指線性驅(qū)動可插撥光模塊，具體來看，高速光模塊通常會引入DSP芯片，對高速信號進行信號處理，但DSP芯片功耗占比可達光模塊的50%;LPO取消了DSP，只留下driver和TIA，將DSP功能集成到交換芯片中。相比于可插拔光模塊，在不同應(yīng)用方案中LPO的功耗下降約50%。

此外，由于不再采用DSP，系統(tǒng)的延遲和成本降低，可應(yīng)用到對延遲要求比較高的場景，例如高性能計算中心(HPC)中GPU之間的互聯(lián);相對于CPO，由于LPO仍然采用可插拔模塊的形式，未進行較大的封裝形式革新，可以利用成熟的光模塊供應(yīng)鏈，因此被認為是800G光模塊時代最具潛力的技術(shù)路線。

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