有人说,AI的上半场属于算力
,看的是GPU的堆叠;而下半场属于连接,看的是光互联。
当算力集群从万卡迈向十万卡、百万卡,铜缆的物理极限已至,光,成了唯一的答案。这不仅是光纤的天下,更是一场涉及磷化铟衬底、DSP电芯片、硅光调制器、TEC温控的硬核战争。
过去一年,市场盯着英伟达的GPU出货量;未来一年,聪明钱已经开始盯着连接GPU的那根“光”。
今天,我们就把AI光互联这个看似复杂的产业链,彻底拆开揉碎。从最上游的材料,到中游的芯片,再到下游的模块与设备,为你呈现一份全网最全的光互联掘金地图。
一、 为什么说“下半场是连接”?
很简单:木桶效应。
AI大模型的训练是千卡、万卡GPU在并行计算,数据需要在这些卡之间疯狂搬运(All-Reduce)。如果网络连接跟不上,哪怕你堆了再多的H100,它们也会因为互相等待数据而“空转”,导致算力利用率(MFU)极低。
铜不够快,也跑不远。
为了突破瓶颈,巨头们开始转向全光互联:
机柜内:用CPO(共封装光学)替代可插拔光模块,缩短电链路。
机柜间:用OCS(光电路交换机)实现全光无损网络,甚至不用光电转换。
这意味着,产业链的价值重心,正在从单纯的“光模块组装”,向上游的光芯片、电芯片、材料迁移。
二、 光互联全景图:从电到光再到电
我们把整个链路拆解为13个核心环节。你可以把它想象成一次数据的“光速旅行”:
电侧(发送端)→ 光电转换 → 光传输 → 光电转换 → 电侧(接收端)
以下是每个环节的核心玩家与稀缺性排序(注:仅为产业梳理,不构成投资建议)。
🔴 第一梯队:极度稀缺(卡脖子环节)
这些环节技术壁垒最高,国产化率最低,一旦突破,弹性最大。
环节 | 核心逻辑 | 代表公司(排序) | 稀缺指数 |
|---|---|---|---|
1. 磷化铟衬底 | 光芯片的“地基”,全球90%被日本垄断 | 🥇云南锗业(6英寸唯一)、🥈有研新材 | ⭐⭐⭐⭐⭐ |
2. DSP芯片 | 光模块的“大脑”,博通/Marvell双寡头垄断 | 🥇裕太微(唯一在研7nm) | ⭐⭐⭐⭐⭐ |
3. 铌酸锂调制器 | 高速光信号开关,全球唯二 | 🥇光库科技(对标Lumentum) | ⭐⭐⭐⭐⭐ |
4. 硅光代工 | CPO时代的“台积电” | 🥇赛微电子(MEMS/硅光) | ⭐⭐⭐⭐⭐ |
5. 法拉第旋光片 | 防止激光器自毁,全球市占率60% | 🥇福晶科技(全球龙头) | ⭐⭐⭐⭐⭐ |
6. 光开关 (OCS) | 谷歌TPUv4/v5全光交换核心 | 🥇天孚通信、🥈光迅科技 | ⭐⭐⭐⭐⭐ |
7. TEC热电制冷 | 激光器的“体温计”,精准控温 | 🥇富信科技(国产唯一) | ⭐⭐⭐⭐⭐ |
🟠 第二梯队:高度稀缺(核心增量环节)
这些环节随着速率从800G向1.6T/3.2T升级,价值量倍增。
环节 | 核心逻辑 | 代表公司(排序) | 稀缺指数 |
|---|---|---|---|
8. 电芯片 (TIA/Driver) | 模拟信号处理的皇冠 | 🥇优迅股份(全栈自研)、🥈光迅科技 | ⭐⭐⭐⭐ |
9. 激光器芯片 (DFB/EML) | 光信号的源头 | 🥇源杰科技(CW光源)、🥈长光华芯 | ⭐⭐⭐⭐ |
10. MPO连接器 | AI机柜的“血管接口” | 🥇太辰光(全球龙头)、🥈致尚科技 | ⭐⭐⭐⭐ |
11. AWG波分复用 | 单纤多通道的核心 | 🥇仕佳光子(国产独家) | ⭐⭐⭐⭐ |
12. 光模块 (CPO) | 系统集成的最终形态 | 🥇中际旭创、🥈新易盛、🥉天孚通信 | ⭐⭐⭐⭐ |
🟡 第三梯队:重要配套(基础设施)
环节 | 代表公司 | 备注 |
|---|---|---|
PCB/载板 | 沪电股份、深南电路 | 高频高速基材 |
电源管理 | 圣邦股份、杰华特 | 低噪声供电 |
高速铜缆 | 兆龙互连、沃尔核材 | 机柜内短距替代方案 |
液冷散热 | 英维克、曙光数创 | 应对高功耗 |
三、 核心赛道深度拆解
1. 材料端:被忽视的“卖水人”
大家都在关注光模块,但忽略了云南锗业。磷化铟(InP)衬底是制造激光器的必需品,就像硅片之于CPU。目前高端6英寸衬底基本被日本住友掌控,云南锗业是国内唯一能量产且通过华为认证的企业,这也是华为哈勃重仓入股的原因。
2. 芯片端:DSP的国产突围
很多人不知道,一个800G光模块里,最贵的不是光芯片,而是DSP芯片。它负责把高速电信号“洗”干净。目前这是博通和Marvell的后花园。裕太微作为国内以太网物理层芯片龙头,正在全力冲刺7nm DSP,虽然风险极大,但一旦成功,便是星辰大海。
3. 连接端:MPO的爆发
英伟达GB200架构中,一个NVL72机柜需要连接超过5000根光纤,每根光纤两端都需要高精度的MPO连接器。这是一个典型的“量价齐升”环节,太辰光作为该领域的隐形冠军,深度绑定北美云巨头,业绩弹性极大。
4. 终极形态:CPO与OCS
CPO(共封装光学)将光引擎搬到了交换机芯片旁边,极大降低功耗;OCS(光电路交换机)则彻底取消了光电转换。这两个方向是谷歌和英伟达的下一代架构。天孚通信和光迅科技在这一块的布局最为前瞻。
四、 写在最后
AI的竞赛,已经从“炼丹炉”(算力)的搭建,进入了“神经网络”(连接)的铺设。
上半场,我们见证了英伟达万亿市值的诞生;
下半场,我们大概率会见证一批中国“光”链企业在全球供应链中的崛起。
谁掌握了光,谁就掌握了AI的未来。
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