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为什么AI越发展,“光”越重要?| 国际光日特别策划

为什么AI越发展,“光”越重要?| 国际光日特别策划

过去一年,二级市场中,“光”无疑是最强势的方向之一:从800G加速渗透,到1.6T光模块开始放量,再到CPO被视为规模化落地元年......在这条持续升温的产业大潮中,中科创星投资的源杰科技一度登顶A股股王”的位置,而另一家企业——曦智科技同样在港股录得亮眼涨幅。

当资金开始集体瞄向“光”,一个新的产业叙事也正在浮出水面:AI的尽头,可能不只是算(电)力,还有光。

01

全球光子产业展望

为什么AI时代会重新强调“光”?

如果把信息技术的发展拆开来看,最核心的两项能力始终没有变:一项是计算,一项是传输。

过去几十年,产业进步更多是围绕“算得更快”展开的——无论是CPUGPU,还是存储、主板、交换芯片,本质上都服务于一个目标:持续提升单机和单芯片的处理能力。只要计算性能不断上行,信息产业就能沿着既有路径向前推进。

因此,在很长一段时间里,行业竞争的焦点主要集中在电子体系本身——谁的芯片更强,谁的系统性能更高,谁就更接近产业主导权。

但进入AI时代后,这套逻辑已经被明显改写。最直接的变化,来自大模型训练对基础设施形态的重新定义。如今先进模型的训练,比拼的早已不是某一台服务器、某一个节点有多强,而是成千上万张高性能加速卡,能不能被组织成一个真正高效、稳定、可扩展的超级集群。

随着模型参数规模持续膨胀、训练并行度不断提高,数据交换、参数同步和跨节点协同的频率都在急剧上升。系统要解决的核心问题,也不再只是单颗芯片性能够不够强,而是海量芯片能否以可控成本持续高效协同

这背后意味着一个关键变化:决定 AI 系统上限的因素,正从单点算力转向算力、互联与能效的综合能力。说得更直白一点,AI时代被放大的,不只是计算需求,更是连接能力的战略价值。系统规模越大,互联就越不是配角,而是决定整体效率、训练成本和扩展边界的核心基础设施。

之所以在这个阶段被重新强调的是而不是,原因其实并不复杂。随着传输速率持续攀升、连接距离不断拉长、带宽密度越来越高,传统电互联正越来越多地遭遇物理边界:衰减更明显、串扰更突出、发热更严重、功耗更难控制。相比之下,光互联在大带宽、长距离、低损耗传输方面具备更强的先天优势,因此更适合承担AI时代高速互联网络的主干角色。

某种意义上,未来 AI 基础设施的竞争,表面上看是在比算力,实质上比的是把算力连起来并高效用起来的能力。也正是在这个意义上,到了产业C位,成为了“人工智能时代的基础设施”。

当然,这并不意味着产业会在短期内全面走向以光代电。在短距离、低成本、结构相对简单的连接场景中,电互联依然具备成熟度高、部署灵活、成本可控等现实优势,未来很长一段时间内都不会退出舞台。

真正发生变化的,不是电被光取代,而是随着AI集群规模持续扩大、网络速率持续升级,光互联正在从过去主要服务于长距离通信网络,逐步深入到算力基础设施内部,成为大规模计算协同不可或缺的一部分。

02

为什么这一轮最先爆发的是光模块?

每一轮技术浪潮到来时,市场最先看到的,往往不是最前沿、最具想象力的方向,而是最贴近现实需求、商业化路径最成熟、最容易形成规模出货的环节。放在AI基础设施上,这个环节是光模块。

原因并不复杂。光模块是高速光通信中的标准化连接单元,负责电信号与光信号转换,是服务器、交换机和数据中心网络实现高速互联的关键器件。无论是机柜内外连接、交换机之间互联,还是更大范围的数据中心扩容,只要带宽需求上升、网络速率升级,光模块需求就会被直接拉动。

这几乎不是偶然,而是产业规律。因为AI基础设施建设首先发生的,不是某种概念突破,而是物理层面的带宽扩张:当训练集群从几百张卡扩展到几千张、上万张卡,增加的不只是计算资源,更是支撑这些算力协同运行的互联能力。

说得直白一点,更多GPU参与训练,就意味着更多节点要同步、更多交换端口要升级、更多高速链路要部署。这种变化不会先表现为某条前沿技术路线突然成熟,而是会先表现为网络设备和连接器件的大规模扩容。

而光模块,恰恰就是这个扩容过程中最直接的承载者。从400G800G,再到1.6TAI对数据中心网络的要求,最先体现的就是端口速率提升和链路数量增长。

换句话说,大模型训练集群扩容,最先增加的不是技术想象空间,而是实打实的互联带宽需求;而带宽需求一旦上来,光模块的出货量和价格中枢就会同步被拉动。

更关键的是,光模块不只是重要,而且成熟。相比光芯片、硅光、CPO等更上游或更前沿的路线,光模块已经形成了相对完整的产品体系、验证流程、交付标准和量产能力。

对云厂商、设备商和数据中心运营商来说,采购高速光模块并不是尝试一种新技术,而是在既有网络架构中进行带宽升级的一条成熟路径。这意味着,一旦下游需求启动,光模块往往比其他环节更早体现收入增长和盈利弹性。

而这正是资本市场最敏感的地方。市场关注的不只是未来谁最重要,也关注当下谁最能兑现。从这个意义上说,光模块之所以率先爆发,不只是因为它关键,更因为它是少数既关键、又成熟、还能快速转化为订单、收入和利润的环节。

再往深一层看,这一轮光模块率先受益,也与产业链分工密切相关。光通信并不是因为AI才突然兴起的新赛道,而是一个经历了长期技术迭代、产能建设和客户验证的成熟产业。

过去多年,全球产业链已在芯片、器件、封装、测试、模块制造和系统集成等环节形成明确分工。其中,光模块尤其依赖制造能力、供应链整合、成本控制和交付效率,而这些恰恰最容易在长期竞争中沉淀为壁垒。

也正是在这个过程中,中国企业逐步建立起明显优势。这种优势未必总体现在最上游原创突破上,但在规模制造、封装测试、质量控制和供应链协同等方面,已经形成较完整能力体系。需求平稳时,这种能力未必最显眼;但一旦进入高景气周期,就会迅速转化为份额、订单和业绩弹性。

03

光芯片为什么至关重要?

如果说光模块是AI时代光互联需求最先兑现的环节,那么当这轮需求被市场确认后,接下来几乎一定会出现一个新问题:如果高速互联还会继续扩张,下一阶段真正稀缺的能力到底在哪里?答案或许就是光芯片。

为什么是光芯片?因为随着速率不断提升,真正决定光模块性能上限的,越来越不是简单的系统集成,而是底层器件能力。

光芯片承担发射、接收、调制、探测等关键功能,本质上是整个光通信系统里的核心器件。打个比方,如果说光模块是一辆车,那么光芯片更像发动机和关键控制系统。模块可以把很多部件做成标准化产品,但真正决定速度、功耗、稳定性和长期可靠性的,往往还是最核心的芯片能力。

在较低速率、较成熟的产品代际里,这种差异可能还不那么突出。因为在中低端市场,很多性能问题还能通过成熟方案组合、工程优化和供应链管理来解决。

图片来源于:网络

但随着速率从400G走向800G1.6T,甚至未来更高等级,情况就会明显变化。越往高端走,性能差距越难靠堆料弥补,决定产品能力的关键会越来越集中在芯片设计、材料体系、工艺平台、封装协同和一致性控制上。

这也是为什么,产业从有没有高速模块,进入到谁能做出更高性能、更低功耗、更高可靠性的高速模块之后,光芯片的重要性会迅速上升。

这种重要性,主要来自三个方面。

第一,研发难度更高。光芯片不是简单的电路设计,它往往同时涉及材料、外延、器件结构、工艺、封装耦合和可靠性验证,研发周期长,试错成本高,对平台积累要求很强。很多关键指标也不是靠某一个点优化就能解决,而是需要多个环节一起进步。这种复杂性天然提高了行业门槛。

第二,高端供给更少。真正有价值的,从来不只是需求很大,而是面对增长的需求,谁有能力稳定供给。在高性能激光器芯片、调制器芯片、探测器芯片等方向,真正具备规模化、稳定性和高良率能力的企业并不多。速率越高,对一致性、良率和长期可靠性的要求越严,供给稀缺就越明显。很多时候,真正难的不是把模块组装出来,而是能否持续拿到高性能、可量产、可交付的核心芯片。

第三,议价能力可能更强。产业景气上行时,谁掌握了难以替代的能力,谁就更容易有议价权。下游系统和模块虽然可以调整方案,也可能切换供应商,但如果某些核心芯片本身供给有限、短期又难替代,那么价值就会更集中地体现出来。很多成熟科技产业最后都是这样:最先放量的未必是长期利润最厚的,真正决定利润率中枢的,往往是那些掌握底层关键能力、又不容易被复制的核心器件环节。

所以,从光模块延伸到光芯片,并不是简单地往上游炒作,而是产业逻辑自然深化。换言之,光模块是起点,因为它最先让市场确认AI时代的需求已经落地;光芯片则是下一步深化,因为当产业从看需求转向看供给、从看放量转向看壁垒时,真正稀缺的底层能力会变得越来越重要。

04

光子产业链不只是景气赛道,更是战略赛道

如果只从二级市场视角看,光子产业链当然有景气逻辑:AI投资扩张,带来高速互联需求增长;光模块率先兑现,上游芯片和新技术随之升温。

但从更深层看,这条主线的意义远不止“景气”。

首先,它对应的是 AI 时代底层基础设施的重构。没有高效光互联,再强的算力芯片也可能被系统瓶颈拖住;没有高性能光芯片和先进光子集成能力,未来更高阶的算力网络也难以成立。

其次,它承载着自主可控的战略价值。在中游制造环节,中国企业已经形成一定优势;但在更高端的光芯片、关键材料、先进平台技术方面,仍有进一步突破空间。正因为存在短板,这条赛道才具备更长期的成长意义。

再次,它具有典型的“技术—产业—资本”共振特征。当一项技术既有真实需求牵引,又有国产替代空间,还处在架构升级的关键时点上,往往最容易形成长期主线。光子产业链正处在这样的阶段:短期有订单和业绩,中期有价值上移,长期有技术范式变迁。

中科创星创始合伙人米磊在瞭望署名文章瞭望|光子芯片,能否让中国“换道超车”?提到:中国既要补电子芯片短板,也要尽早在光子芯片等新赛道布局,才有机会在下一轮竞争中实现“非对称赶超”。

这意味着,光子产业链的价值,不仅在于谁能先受益于AI扩张,也在于谁能在未来基础设施的关键环节掌握更多主动权。这也是为什么,中科创星长期将光子技术视为AI时代的重要基础设施方向那些能够持续定义下一代基础设施的底层能力

截至目前,中科创星已经布局了200多家光子产业链企业,涉及具体来看,在光传感领域,中科创星投资了长光辰芯、锐思智芯、瑞识科技、求是光谱等企业;在光通信领域,布局了源杰科技、希烽光电、橙科微电子、奇芯光电等企业,持续夯实海量数据高速传输所需的底层基础设施;在光计算领域,有曦智科技为代表性的相关企业;在光显示领域,中科创星也已投资鲲游光电、光舟半导体、广纳四维、光宇元芯、赛富乐斯等企业。

05

未来几年的主线,应该如何理解?

总结一下,如果把光子产业链放到未来几年的产业演进框架中看,大致可以分为三个层次。

第一层,是短期确定性,核心在光模块。这是当前最接近现实需求、也最容易被业绩验证的环节。AI集群扩容首先拉动的是高速互联带宽,而光模块正处在这一需求传导链条的最前端。它的商业模式成熟,客户采购路径清晰,交付能力和财务反馈也最直接。因此,在相当一段时间内,光模块仍会是市场观察整个光产业景气度最清晰的锚点。

第二层,是中期弹性,重点在光芯片和关键器件。当下游需求被持续验证之后,市场关注点通常会从“谁先放量”进一步转向“谁真正稀缺”。这时,产业价值重估就会自然向上游延伸。相比模块,光芯片和关键器件拥有更高的技术门槛、更长的研发周期和更有限的优质供给,因此也更容易体现出供给侧的壁垒价值。这个阶段,市场真正关心的问题将不再只是需求增长本身,而是谁掌握了最难复制的核心能力。

第三层,是长期想象力,方向在硅光、CPO、光子集成,以及光计算。这些方向未必会在短期内全面兑现,也未必会立即形成大规模业绩贡献,但它们代表的,是光技术从“连接能力提升”走向“系统架构重构”的更深层演进。一旦未来算力密度、带宽需求和能效约束继续上升,真正决定下一代信息基础设施形态的,可能正是这些更高集成度、更靠近底层架构的技术路线。

因此,我们需要真正重视的,不是短期哪一个环节涨得更快,而是这条产业链是否正在构成未来十年的基础设施底座如果答案是肯定的,那么“追光”就不是追逐风口,而是在理解下一轮技术革命的底层逻辑。

中科创星

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