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申万宏源:光通信从光电分立走向集成 聚焦技术壁垒最高+价值量占比潜在提升环节

到2027年全球AI数通对400G以上光模块需求达1.55亿支,市场规模超700亿美元。技术演进聚焦EML向硅光迁移、速率提升及CPO/NPO方案。重点关注模拟电芯片、硅光设计制造平台、CW激光器等壁垒高且价值量占比提升的环节。

一组数据很能说明问题:到2027年,全球AI数通领域新投产的AI芯片,对400G以上光模块和光引擎的需求量预计将达到1.55亿支。与之对应的市场规模,将突破700亿美元。算力扩张,光通信必须跟上,这是行业共识。而技术本身的演进,则聚焦在三个明确的方向上:EML向硅光的迁移、互联速率的持续提升,以及CPO/NPO方案的落地。

申万宏源:光通信从光电分立走向集成 聚焦技术壁垒最高+价值量占比潜在提升环节

先说行业高增这件事。AI算力芯片的出货量在飙升,单颗芯片的互联密度也在快速提升,这直接决定了“光进柜间、光进柜内”不再是口号,而是长期确定的方向。

技术演进方面,值得深入拆解三个趋势。第一个趋势是EML向硅光迁移,本质上是光芯片的集成化。调制功能被吸收进硅光PIC,光源则独立出来,变成功率更高、价格也更贵的CW激光器。这个过程会带来价值量的重新分配:高精密的光电封装、耦合、测试,以及硅光设计、模块制造环节,都将获得更多的价值增量。第二个趋势是单通道互联速率的提升。这相当于给所有上游器件上了强度——DSP和SerDes要更快,模拟电芯片的线性度要更高,光源功率要更足,光器件性能要更严苛。每一项要求的提升,都意味着对应环节的价值量在上升。第三个趋势是CPO/NPO方案。它的核心思路是把电芯片和光芯片集成在一起,缩短传输距离,降低插损。不过,出于易维护性、生态兼容度、互联距离和热管理等因素考虑,可插拔光模块并不会被轻易取代,它与各类“xPO”方案将长期共存。可插拔方案仍然占据主流,光模块环节的价值量依然稳固;而在“xPO”方案中,谁能演进为下一代电芯片或硅光芯片的链主,谁就能在这一轮光电集成浪潮中捕获更高的价值。

那么,需要重点关注的环节是什么?自然是技术壁垒最高、且价值量占比具备提升潜力的领域。

首先是模拟电芯片。互联速率提升加上CPO/NPO的趋势,对TIA、Driver这类芯片的线性度要求越来越高,用量也在明确提升,价值量自然水涨船高。其次是硅光设计制造平台。光芯片侧的集成度在提升,许多原本分立的光器件被融合进硅光PIC中,甚至在异质集成方案里,硅光平台也充当着核心底座。像台积电、格芯、Tower这些代工厂,正在成为新增价值量的关键节点。再次是光芯片本身。整个行业正从EML一枝独秀,走向EML和硅光并进的格局。硅光方案把传统EML中的调制部分剥离出来,整合进硅光PIC,而光源部分——也就是CW激光器——则会随着互联速率和通道数的提升,单颗价值量和总用量双双增长。当然,别忘了那些高壁垒的芯片巨头。博通和Marvell掌握着交换芯片、DSP和SerDes IP,在光电互联中天然具备成为链主的潜力。即便CPO/NPO方案中独立DSP或被取消或降配,SerDes IP的价值只会越来越重,这两家都有机会在CPO互联领域占据主导位置。

综合来看,核心标的的画像已经清晰:基于DSP、交换芯片和SerDes IP的综合AI光电互联巨头,当属Marvell和博通;光芯片综合平台方面,Lumentum和Coherent是绕不开的名字;硅光代工制造,Tower的位置很独特;而模拟电芯片领域,Semtech和MACOM值得持续跟踪。

最后,风险提示还是要提。宏观环境的不确定性、AI发展不及预期导致的需求不足、产能落地的节奏变动、前沿技术演进的不确定性,这些都会影响最终的产业兑现。

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