——从NVL72、NVL144到NVL576/1152，光通信增量如何从光模块扩散到3D FAU、CW光源、保偏光纤与高密连接

一、报告摘要

本图核心观点是：AI服务器集群的互联架构正在从传统“柜内电连接 + 柜外光连接”，逐步走向更高比例的光互联。随着NVIDIA GPU集群从NVL72、NVL144进一步演进到NVL576、NVL1152等更大规模系统，单GPU对应的光引擎数量，即“GPU:OE”比例可能显著提升。

这里的OE可以理解为Optical Engine，即光引擎。它不是传统可插拔光模块，而是更接近CPO、OIO、光I/O、硅光引擎等新型光互联形态中的核心器件。

图中最重要的投资逻辑可以概括为一句话：

AI集群规模扩大，不只是拉动光模块，而是会重估整个光引擎上游材料和精密器件产业链。

其中，增量最明显的方向包括：

1. 3D FAU / 光纤阵列单元

2. CW高功率光源 / UHP光源

3. 保偏光纤

4. 高密度光连接器

5. MPO/MTP、MT插芯、光纤阵列

6. 硅光PIC耦合相关器件

7. CPO/OIO封装与热管理

8. 光模块、交换机与AI集群整机网络

图中把重点从传统光模块延伸到更上游的光引擎零部件，认为未来真正的高弹性可能不只在中际旭创、新易盛这类光模块龙头，也可能向天孚通信、太辰光、致尚科技、光库科技、长飞光纤、源杰科技、Coherent、Lumentum、Corning、Amphenol等更细分环节扩散。

二、核心逻辑：AI集群从“电互联”走向“光互联”

AI服务器的性能瓶颈不只在GPU算力，还在GPU之间、服务器之间、机柜之间的数据交换效率。

在大模型训练中，GPU不是孤立工作的，而是通过高速互联组成一个大型计算集群。集群规模越大，对带宽、延迟、功耗、信号完整性的要求越高。

传统方案中，短距离Scale Up多使用电连接，长距离Scale Out更多使用光连接。但随着系统规模继续扩大，纯电互联会面临几个问题：

第一，铜连接距离受限。高速电信号在铜缆或PCB背板中传输时，损耗、串扰和功耗会快速上升。

第二，功耗压力上升。高速SerDes、电缆驱动、重定时器都会增加系统功耗。

第三，系统复杂度提高。大规模GPU集群需要更多交换层级，传统可插拔光模块和铜连接的组合会带来布线、散热和成本压力。

第四，带宽升级速度加快。从400G、800G到1.6T、3.2T，单通道速率持续提高，电互联难度越来越大。

因此，光互联正从传统Scale Out链路，逐步向更靠近GPU、交换芯片和系统内部的位置前移。

这就是CPO、OIO、硅光引擎、光I/O被重新重视的根本原因。

三、几个关键概念解释

1. Scale Up

Scale Up指的是单个系统、单个机柜或局部GPU域内部的高速互联。

比如一个NVL72机柜内部，GPU之间通过NVLink/NVSwitch组成一个高带宽统一系统，这类互联更强调极低延迟和高带宽。

传统上，Scale Up更多采用电连接，因为距离较短、延迟可控。

但当系统从NVL72扩展到NVL576甚至NVL1152，单机柜内部互联已经不足以支撑更大规模系统，跨柜Scale Up就可能需要引入光互联。

2. Scale Out

Scale Out指的是机柜与机柜之间、集群与集群之间、服务器节点与网络交换层之间的连接。

这类连接距离更长，天然更适合光模块和光纤。

传统800G/1.6T光模块主要受益于Scale Out需求。

3. OE，Optical Engine

OE即光引擎，是图中最核心的变量。

传统光模块是一个完整可插拔模块；而光引擎更接近于嵌入式、共封装或近封装的光电转换单元。

未来CPO/OIO方案中，光引擎可能靠近交换芯片、GPU或封装基板，以降低功耗和提升带宽密度。

图中使用“GPU:OE”比例来衡量单个GPU系统需要多少光引擎。这个指标非常关键，因为它直接决定上游3D FAU、CW光源、保偏光纤、连接器等器件的需求弹性。

4. CPO

CPO即Co-Packaged Optics，共封装光学。

它的核心思路是把光引擎与交换芯片或计算芯片放得更近，减少高速电信号传输距离，从而降低功耗并提高带宽密度。

5. OIO / Optical I/O

OIO可以理解为更广义的光输入输出。相比传统板级电连接，OIO更强调把光信号引入芯片、封装或系统内部互联。

如果未来GPU之间、GPU与交换芯片之间部分链路采用光I/O，光引擎数量会显著提升。

四、图中架构推演：从NVL72到NVL1152

1. NVL72 / Oberon架构：柜内电互联为主，柜外光互联为辅

图中第一部分讨论的是NVL72，也就是当前NVIDIA较常被讨论的72 GPU机柜级方案。

在这一阶段，核心特点是：

Scale Up在柜内，主要用电；Scale Out在柜外，主要用光。

也就是说，单个机柜内部GPU之间的高速互联仍以电连接和NVLink体系为主，而机柜外连接到其他节点、交换机或更大集群时，才更多依赖光模块。

图中给出的推演是，在NVL72阶段，GPU对应OE的比例相对较低，大致可以理解为：

GPU:OE约为1:4级别。

这意味着光引擎虽然已经重要，但主要需求仍集中在传统光模块和Scale Out互联侧。

这一阶段最受益的仍然是：

1. 800G/1.6T光模块

2. 光模块上游光器件

3. MPO/MTP跳线

4. 数据中心高密度光纤布线

5. 光模块制造与测试

对应公司主要是中际旭创、新易盛、Coherent、Lumentum、Fabrinet、天孚通信、太辰光等。

2. NVL144 / Kyber架构：单系统规模扩大，OE需求开始明显提升

第二部分讨论的是Kyber架构，对应NVL144。

相比NVL72，NVL144把系统GPU数量进一步提高。随着GPU数量增加，柜内与柜间互联复杂度明显上升。

图中的核心判断是：

NVL144阶段，Scale Up仍可能以柜内电互联为主，但Scale Out链路复杂度提升，GPU:OE比例明显提高。

图中给出的推演是：

GPU:OE可能从NVL72的1:4提升到1:14左右。

这意味着每个GPU背后对应的光引擎数量明显增加，上游器件需求开始出现非线性扩张。

这一阶段的变化在于：

第一，光模块仍然受益。第二，光引擎开始成为重要变量。第三，FAU、CW光源、保偏光纤等上游器件弹性开始显现。第四，高密度连接器和光纤阵列需求上升。第五，系统厂商对低功耗、高带宽密度方案的需求增强。

NVL144可以看作光互联从传统Scale Out向更复杂系统网络过渡的关键阶段。

3. NVL576：跨柜Scale Up打开，光引擎需求进入新阶段

图中第三部分讨论NVL576。

NVL576可以理解为多个NVL72系统进一步组合，形成更大规模GPU域。

在这种架构下，单个机柜内部电互联已经不足以覆盖全部Scale Up需求，跨柜Scale Up成为必须解决的问题。

如果跨柜Scale Up继续依赖电连接，会面临距离、功耗、信号完整性、布线复杂度等问题。因此，图中判断NVL576阶段光互联的角色显著提升。

这一阶段最关键的变化是：

光不再只是Scale Out工具，而可能开始承担部分Scale Up连接。

一旦光进入Scale Up，光引擎数量会大幅提升。

图中推演显示，NVL576阶段GPU:OE比例可能进入更高区间，例如接近1:38级别。

这意味着：

在同样GPU数量下，光引擎需求相比NVL72大幅提升。不仅传统光模块放量，CPO/OIO相关光引擎、FAU、光源、保偏光纤都会进入增量周期。

NVL576对应的产业链意义非常大：

第一，光引擎成为核心增量。第二，3D FAU成为最大弹性环节之一。第三，外置CW光源和高功率光源需求提升。第四，保偏光纤和精密光连接件需求增加。第五，光纤阵列与PIC耦合工艺重要性提升。第六，传统光模块企业和精密光器件企业的边界开始模糊。

4. NVL1152：更大规模系统推动光互联向系统级基础设施演进

图中第四部分讨论NVL1152，对应更大规模的Kyber架构迭代。

如果NVL1152由多个NVL144系统组成，那么其互联复杂度会进一步提高。

在这个阶段，系统很可能需要同时解决：

1. 柜内GPU高速互联

2. 跨柜Scale Up互联

3. Scale Out网络互联

4. 多层交换结构

5. 高带宽低延迟传输

6. 功耗与散热约束

7. 光纤布线密度

图中推演显示，如果二层、三层网络进一步光化，那么GPU:OE比例可能维持在高位，甚至接近1:36或更高水平。

这说明：

未来AI集群越大，光引擎越可能从“辅助器件”变成“系统级基础设施”。

NVL1152阶段的产业含义是：

光互联不再只是光模块公司单独受益，而是整个光通信上游器件链条重估。

包括：

1. 光引擎OEM

2. 硅光PIC

3. 3D FAU

4. 外置激光源

5. 保偏光纤

6. 高密度光连接器

7. MPO/MTP

8. 光纤阵列

9. 精密封装

10. 热管理与测试设备

五、图中最重要的指标：GPU:OE比例

图中反复强调“GPU:OE”这个指标，本质上是在重新定义光通信产业链的定价锚。

传统光模块投资框架通常看：

1. 云厂商资本开支

2. 交换机端口数量

3. 800G/1.6T渗透率

4. 光模块ASP

5. 光模块厂商份额

6. 毛利率与年降

但在CPO/OIO时代，新的分析框架可能变成：

1. 单GPU对应多少OE

2. 单OE需要多少FAU

3. 单OE需要多少光源

4. 单OE需要多少保偏光纤

5. 单OE需要多少光连接件

6. 单OE对应多少PIC耦合点

7. OE良率、封装、测试如何变化

也就是说，光通信的核心变量从“每台交换机需要多少光模块”，转向“每颗GPU背后需要多少光引擎”。

图中试图表达的是：

GPU:OE比例一旦从1:4提升到1:14、1:36、1:38，光引擎上游器件的需求将出现数量级变化。

这就是所谓“新的定价锚”。

六、最大增量环节：3D FAU

图中重点强调3D FAU是最大的增量方向。

FAU，即Fiber Array Unit，光纤阵列单元。它的作用是把多根光纤按精确位置排列，并与硅光PIC、光引擎、耦合结构实现高精度连接。

传统光模块中也需要FAU，但在CPO/OIO、光引擎、硅光深度集成之后，FAU的重要性会进一步提升。

原因有四点：

第一，通道数增加。光引擎需要更多光通道并行传输，单个器件中光纤数量增加。

第二，耦合精度提高。硅光PIC与光纤耦合通常要求微米级甚至更高精度。

第三，封装形态复杂化。从2D光纤阵列向3D FAU演进，结构更复杂，良率壁垒更高。

第四，客户认证更难。AI数据中心对可靠性、温度循环、长期稳定性要求很高。

因此，3D FAU不是普通连接器，而是硅光和光引擎封装中的关键精密结构件。

图中对3D FAU的利润空间做了较激进的测算，虽然具体数字需要进一步核对，但方向上说明市场认为FAU可能从“小器件”变成“大单品”。

A股中与这一方向相关度较高的公司包括：

1. 天孚通信

2. 致尚科技

3. 光库科技

4. 太辰光

5. 长飞光纤

6. 部分精密连接与光无源器件厂商

其中天孚通信的市场关注度最高，因为其本身就是精密光器件平台型公司，产品覆盖透镜、FAU、隔离器、光引擎相关无源器件等多个方向。

七、第二大增量：CW光源与UHP光源

CPO/OIO架构中，光源的形态可能从传统光模块内部集成，逐步向外置连续波光源演进。

CW光源，即Continuous Wave Laser，连续波激光器。UHP光源可以理解为更高功率等级的光源方案。

如果光引擎内部不再集成完整激光器，而是采用外置光源集中供光，那么光源系统会成为重要新增环节。

这种方案的优势包括：

1. 降低光引擎局部热压力

2. 提高系统维护便利性

3. 提升激光器利用效率

4. 有利于集中供光和冗余设计

5. 适配CPO/OIO高密度封装

但它也会带来新的需求：

1. 高功率激光器

2. 激光器阵列

3. 外置光源模块

4. 光功率分配器件

5. 高可靠保偏传输链路

6. 低损耗光连接方案

这一环节受益公司包括：

A股方向：

1. 源杰科技

2. 光迅科技

3. 华工科技

4. 长光华芯

5. 仕佳光子

6. 天孚通信

美股方向：

1. Coherent

2. Lumentum

3. Broadcom

4. Marvell相关光互联生态

5. Intel硅光生态

CW光源和UHP光源的核心壁垒在于：

1. 光功率

2. 可靠性

3. 热稳定性

4. 波长控制

5. 线宽与噪声

6. 与硅光PIC的匹配

7. 供光系统冗余设计

如果外置光源路线成为主流，激光器产业链会从传统光模块需求中进一步外溢。

八、第三大增量：保偏光纤

图中还提到保偏光纤。

保偏光纤，即Polarization Maintaining Fiber，主要用于保持光信号偏振态稳定。

在硅光、相干光通信、CPO/OIO等场景中，偏振控制非常关键。

为什么保偏光纤会受益？

第一，硅光器件对偏振敏感。部分硅光器件需要稳定偏振态才能保持低损耗和高效率。

第二，外置光源方案需要稳定传输。如果CW光源与光引擎分离，中间传输链路对偏振、损耗和稳定性提出更高要求。

第三，高密度封装中容错空间更小。光引擎封装越紧凑，对光纤连接和耦合稳定性要求越高。

第四，系统级可靠性要求提高。AI数据中心要求长时间稳定运行，保偏链路可靠性会成为重要参数。

对应公司方向包括：

1. 长飞光纤

2. 亨通光电

3. 中天科技

4. 烽火通信

5. Corning

6. Fujikura

7. OFS

8. 古河电工

不过需要注意，保偏光纤属于高端特种光纤，和普通通信光纤的竞争格局、毛利率、客户认证完全不同。

如果CPO/OIO推动保偏光纤需求放量，真正受益的是具备特种光纤、低损耗光纤、保偏加工和高端客户认证能力的厂商。

九、高密度连接器：MPO/MTP与MT插芯继续受益

光引擎内部靠FAU和PIC耦合，系统外部仍然离不开高密度光纤连接。

MPO/MTP、MT插芯、预端接跳线、高密度光纤配线仍然是AI数据中心的重要基础设施。

随着NVL576、NVL1152这类大规模集群出现，机柜之间、交换机之间、光引擎之间的连接数量会持续增加。

高密度连接器的价值体现在：

1. 节省空间

2. 提高布线效率

3. 支持多芯并行传输

4. 降低现场施工复杂度

5. 提高维护效率

6. 适应高密度机柜环境

对应公司包括：

A股：

1. 太辰光

2. 致尚科技

3. 天孚通信

4. 长飞光纤

5. 亨通光电

6. 中天科技

海外：

1. US Conec

2. Senko

3. Amphenol

4. TE Connectivity

5. Corning

6. Fujikura

MPO/MTP的核心不是塑料外壳，而是MT插芯、导针孔、光纤孔精度、端面研磨、极性管理、清洁检测和低损耗一致性。

AI数据中心对低损耗、高可靠、高密度连接需求提升，会继续拉动这一环节。

十、产业链映射

1. 上游材料与元件

包括：

1. 激光器芯片

2. CW光源

3. 保偏光纤

4. 光纤阵列

5. 透镜

6. 隔离器

7. 光滤波器

8. PLC分路器

9. 硅光PIC

10. MT插芯

11. 精密陶瓷/玻璃/硅基结构件

12. 高端胶水与封装材料

核心受益公司：

A股：天孚通信、源杰科技、光库科技、光迅科技、长飞光纤、华工科技、仕佳光子。海外：Coherent、Lumentum、Corning、Fujikura、Broadcom、Marvell。

2. 中游光引擎与模块

包括：

1. 传统可插拔光模块

2. 硅光模块

3. CPO光引擎

4. OIO光引擎

5. 外置光源模块

6. 1.6T/3.2T光模块

7. 光交换相关组件

核心公司：

A股：中际旭创、新易盛、光迅科技、剑桥科技。美股：Coherent、Lumentum、Fabrinet、Broadcom、Marvell。台系/海外：联亚、众达、Innolight相关海外链条。

3. 下游系统与应用

包括：

1. NVIDIA GPU服务器

2. AI交换机

3. 云厂商数据中心

4. 超算中心

5. 大模型训练集群

6. 推理集群

7. 以太网/InfiniBand网络

8. 光互联机柜系统

核心受益方向：

1. GPU与AI服务器

2. 交换机

3. 光模块

4. 光引擎

5. 高密度光连接

6. 光纤光缆

7. 数据中心基础设施

十一、A股投资映射

1. 第一梯队：光模块核心龙头

中际旭创

主要受益于800G、1.6T光模块放量。如果AI数据中心光模块需求持续高增长，中际旭创仍是A股光通信核心资产。

但从图中逻辑看，中际旭创更多受益于传统光模块主线，而不是最纯粹的3D FAU或光引擎上游弹性。

新易盛

同样受益于高速光模块需求，弹性较强。如果1.6T、3.2T升级持续，新易盛仍具备较强成长性。

2. 第二梯队：光引擎上游精密器件

天孚通信

图中逻辑最相关的公司之一。

公司卡位精密光器件、FAU、透镜、隔离器、光引擎相关无源器件。如果CPO/OIO从概念走向量产，天孚通信可能从传统光模块器件供应商，升级为光引擎核心零部件平台。

其投资逻辑是：

1. 光模块升级

2. 硅光渗透

3. CPO/OIO放量

4. FAU价值量提升

5. 光引擎上游器件平台化

光库科技

光库科技在保偏器件、光纤激光器件、铌酸锂调制器等方向具备特色。如果保偏光纤、偏振控制、硅光调制、光引擎封装成为重点，光库科技具有一定主题弹性。

源杰科技

主要看激光器芯片和光源方向。如果CW光源、UHP光源、外置光源方案放量，激光器芯片环节有望受益。

3. 第三梯队：高密度连接器与光纤阵列

太辰光

与MPO/MTP、高密度光纤连接器相关度高。AI数据中心高密度布线需求提升，将继续支撑MPO/MTP需求。

致尚科技

市场关注点包括MPO/MTP、光纤阵列、CPO连接相关弹性。如果3D FAU、光纤阵列、光引擎封装放量，公司可能具备较高弹性。

4. 第四梯队：光纤光缆与特种光纤

长飞光纤

普通光纤光缆是基础盘，特种光纤、保偏光纤、高端光纤材料是弹性方向。

亨通光电、中天科技

更多偏光纤光缆、海缆、通信基础设施。AI数据中心内部布线和园区网络建设会有一定拉动，但弹性通常低于光模块和精密器件。

十二、美股与海外投资映射

1. Coherent

覆盖激光器、光器件、光模块、材料平台，是AI光互联升级的重要受益公司。

如果CPO/OIO和外置光源放量，Coherent在激光器、光器件和模块侧都有受益可能。

2. Lumentum

主要看激光器、EML、高速光器件和云数据中心需求。受益于高速光模块和CW光源相关方向。

3. Corning

光纤光缆、数据中心连接基础设施龙头。如果AI数据中心建设继续扩张，Corning受益于光纤、连接和数据中心基础设施。

4. Amphenol

全球连接器龙头。AI数据中心需要大量光连接、电连接、高速线缆和互连系统，Amphenol是基础设施型受益标的。

5. TE Connectivity

同样受益于连接器和数据中心互连需求，但弹性相对Amphenol略弱。

6. Fabrinet

偏光模块和光器件制造代工。如果高速光模块和光引擎制造需求上升，Fabrinet可能受益于产能扩张。

十三、图中观点的投资含义

图中最有价值的地方，不是简单预测某个NVL系统会用多少光引擎，而是提出了一个新的研究框架：

从“光模块出货量”转向“单GPU光引擎用量”。

传统投资看的是：

云厂商CAPEX → 交换机端口 → 光模块数量 → 光模块厂商收入。

新框架看的是：

GPU数量 → GPU:OE比例 → OE数量 → 单OE上游器件价值量 → 3D FAU/CW光源/保偏光纤/连接器需求。

这意味着未来光通信投资可能分为两条主线：

第一条主线是传统高速光模块。代表公司是中际旭创、新易盛、Coherent、Lumentum、Fabrinet。

第二条主线是光引擎上游精密器件。代表公司是天孚通信、太辰光、致尚科技、光库科技、源杰科技、Corning、Amphenol。

如果CPO/OIO发展超预期，第二条主线的弹性可能高于传统光模块主线。

十四、研究型组合建议

A股组合

稳健型组合：

1. 中际旭创

2. 新易盛

3. 天孚通信

4. 太辰光

5. 长飞光纤

6. 光迅科技

进攻型组合：

1. 天孚通信

2. 致尚科技

3. 太辰光

4. 光库科技

5. 源杰科技

6. 新易盛

偏光引擎上游组合：

1. 天孚通信

2. 光库科技

3. 源杰科技

4. 致尚科技

5. 太辰光

6. 长飞光纤

美股/海外组合

1. Coherent

2. Lumentum

3. Corning

4. Amphenol

5. Fabrinet

6. TE Connectivity

7. Broadcom

8. Marvell

十五、风险提示

第一，图中NVL576、NVL1152以及GPU:OE比例属于市场推演，并非完全确定的官方BOM。

第二，CPO/OIO路线存在不确定性。未来可能由可插拔光模块、LPO、CPO、NPO、OIO、AOC、铜连接等多路线并存。

第三，光引擎上游器件虽然弹性大，但客户认证周期长，实际量产节奏可能慢于预期。

第四，AI服务器资本开支如果放缓，光模块和光引擎需求会受到影响。

第五，光模块和光器件价格年降较快，可能压制利润率。

第六，部分公司股价已经提前反映较高预期，估值波动可能较大。

第七，海外技术路线、供应链认证、贸易政策和客户集中度均可能带来风险。

十六、结论

这张图的核心不是简单讨论某一代NVIDIA机柜，而是提出了AI光互联产业链的新定价逻辑。

过去，市场主要围绕800G、1.6T光模块定价。未来，如果CPO/OIO和光引擎进入更大规模AI集群，市场可能开始围绕GPU:OE比例重新定价。

一旦GPU:OE比例从1:4提升到1:14，再提升到1:36或1:38，光引擎上游器件需求会被显著放大。

其中，最值得重点关注的增量环节是：

1. 3D FAU

2. CW/UHP光源

3. 保偏光纤

4. 高密度光连接器

5. MPO/MTP

6. 硅光PIC耦合器件

7. 光引擎封装与测试

如果用一句话总结：

AI算力升级的下一阶段，不只是光模块从800G走向1.6T，而是光互联从机柜外走向机柜内，从可插拔模块走向光引擎，从单一模块竞争走向上游精密光器件价值重估。

在这一框架下，传统光模块龙头仍是核心资产，但更高弹性的方向，可能来自天孚通信、太辰光、致尚科技、光库科技、源杰科技、长飞光纤，以及海外的Coherent、Lumentum、Corning、Amphenol等光引擎上游和光连接基础设施公司。