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光通信行业深度调研纪要总结(NPO/CPO 光引擎 + 无源器件全产业链)
2026-06-29 13:38
光通信行业深度调研纪要总结(NPO/CPO 光引擎 + 无源器件全产业链)

一、核心需求总量与带宽路线(2027 年核心指引)

1. NPO 光引擎需求(合计 2000 万只)

  1. CSP 云厂商:谷歌、AWS 各 400 万只,Meta200 万只,合计 1000 万只;
  2. 英伟达自用 NPO 需求 1000 万只;
  3. 市场传闻 2500-3000 万只口径偏高,混杂 2028 年出货,并非 2027 单年量;
  4. 主流规格统一3.2T,OIF 标准化,谷歌 6.4T 测试后转回 3.2T,保障生态互通;
  5. 测算逻辑:Scale-out 架构 GPU 与光引擎常规配比 1:4;交换机 1.6T 模块带宽更大,配比降至 1:2.5;Scale-up NVLink 若全光化,光纤用量是 Scale-out9 倍

2. CPO 光引擎需求(英伟达为主)

  1. 2027 年 CPO 交换机出货 10-15 万台,单台 32 个光引擎,对应 320-480 万只光引擎;
  2. 2027 出货仅以太网 / IB 交换机,NVSwitch CPO 推迟至 2028 年;
  3. CPO 封装采用台积电 3D 堆叠,良率偏低、成本高于 NPO;NPO 无 DSP,综合成本优势显著。

3. 3.2T NPO 价值与成本测算

  • 售价 1000-1200 美金,同速率传统光模块超 2000 美金;
  • 分摊外置 ELS 光源(单台 450 美金支撑 2 个 NPO,单 NPO 分摊 220 美金)后仍具备成本优势;英伟达集成 CPO 产品因品牌溢价,终端成本优势消失;
  • 核心成本:16 发 16 收硅光芯片 + 4 颗 TIA+4 颗 Driver(合计 160 美金)+36 通道固定式 FAU(80-85 美金)。

二、DFAU/FAU:CPO/NPO 核心接口,价值量大幅分化

1. 价格差距巨大

  • 传统光模块 FAU:800G 约 15 美金,1.6T≤30 美金;
  • CPO 专用 DFAU(可插拔):单价 200 美金,增量成本来自微透镜阵列、金属 / 玻璃回流焊底座;
    • 36 通道微透镜阵列单通道 1.5 美金,合计增加 54 美金;底座成本 10-20 美金。

2. 供需与放量节奏

  1. 当前 CPO 小规模产品仍用固定式 FAU;DFAU 尚处验证 / 小批量,2027 年随 Spectrum 交换机大规模放量,年出货 300 万只 +;
  2. 长期趋势:CPO 交换机标配 DFAU,固定式 FAU 仅用于普通光模块、部分 NPO。

3. 英伟达 DFAU 供应链格局

  1. 天孚通信
    直接核心供应商,份额 50%-60%,配套炬光硅透镜阵列;炬光向台积电收取 CPO 专利授权费 + 单品提成,高端硅透镜单通道 2.5 美金;
  2. Coherent + 康宁合计份额 35%+,DFAU 组装全部外包蘅东光代工;
  3. 蘅东光:不直接供货英伟达,通过 Coherent、康宁间接切入;
  4. 台湾上铨:台积电联盟主推,但样品良率性能不足,英伟达导入优先级低;
  5. 竞品方案:Senko 专利 MPC(金属 DFAU),致尚科技独家代工,良率低、成本超 200 美金,与玻璃 DFAU 长期并存,DFAU 凭借成本成为主流。

4. 通用 FAU 市场份额(可插拔光模块,年需求数千万只)

  1. 天孚通信第一:30% 份额,年出货 1000-1200 万只;
  2. 光库科技第二:年出货 800-900 万只,供货旭创、博通 CPO;
  3. 蘅东光第三:年出货 200 万只;仕佳光子、太辰光等出货偏少。

三、保偏光纤:AI 光引擎全新增量市场

1. 应用逻辑

NPO/CPO 外置 ELS 光源需 1 米保偏光纤传输激光,维持偏振稳定,规避硅光波导耦合损耗;传统光模块无需求。

2. 2027 市场空间测算

  • 总光引擎需求 2400 万只,单台 4 根保偏光纤;
  • 总用量 9600 万米(近 10 万公里),裸纤单价 5 美金 / 米,市场规模约 5 亿美元;
  • 2029 年前光引擎总量 8000 万 - 1 亿只,对应市场规模 15 亿美元。

3. 供应链格局

  1. 康宁:海外 CSP 首选,潜在份额≥70%,自有产能 2-3 万芯公里,产能缺口委托长盈通代工,业绩弹性大;
  2. 藤仓:自有产能不足 2 万公里,暂无代工计划;
  3. 国内厂商:长盈通、长飞

四、光纤连接器:MPO 迭代 MMC/SN-MT,柜内价值量暴增

1. 产品定位与参数对比

类型
技术归属
体积
单价
应用场景
MPO
通用成熟方案
基准尺寸
整条 30-40 美金
柜外长距离连接,年出货八九千万条
MMC
US Conec 专利(康宁参股)
MPO 1/3
插头 10 美金
CPO 柜内高密度布线,推广更快
SN-MT
Senko 专利
MPO 1/3
插头 30 美金
柜内布线,单机柜价值高于 MMC

2. 核心增量逻辑

  1. CPO/NPO 架构:1 个柜外 16 芯 MPO,对应柜内 9 组 MMC,连接数量提升 9 倍;MMC 单套线缆 40-50 美金,整体价值量提升十几倍;
  2. 成本结构变化:MPO 长线光纤成本占 50%;MMC 柜内短线,MT 插芯等接头成本占 70% 以上;
  3. 利润率:MMC 竞争格局更好,毛利率高于传统 MPO。

3. MMC 准入门槛与国内厂商

  1. 核心壁垒:US Conec/Senko 专利授权;
  2. 已获授权:太辰光(授权更早)、杰普特、蘅东光;
  3. 出货模式:海外 CPO 柜内配套多为康宁、Senko 代工;标准化线缆可自产外销。

五、MT 插芯、Shuffle Box 带来海量增量

1. MT 插芯市场

  1. 全球年需求 3-4 亿颗,福可喜玛年产能破 1 亿颗,市占超 30%,全球第一;
  2. 格局:海外 US Conec、住友、Senko;国内福可喜玛、唯科、三环集团(陶瓷插芯龙头,MT 插芯刚布局,外售有限);
  3. 增量来源:Shuffle Box、MMC 小型化 Mini MT 插芯。

2. Shuffle Box(英伟达 CPO 交换机标配)

  1. 作用:交换机内部上千根光纤光路集成分配,省去人工布线,优化散热与风道;
  2. 耗材拉动:单台 Shuffle Box 最高消耗 128 颗 MT 插芯;若配套 50 万台 CPO 交换机,新增 6400 万颗 MT 插芯需求;远期总部署或达 200 万台;
  3. 带动 VSFF 小型连接器需求爆发。

六、头部厂商业务与合作关系梳理

1. 蘅东光

  1. 合作客户:藤仓(收入占比 50%+,代工 60%-70% 份额)、Coherent(份额超 40%)、康宁;
  2. 合作起源:2020 年切入 Coherent 供应链,2023 年后因天孚同步供应英伟达形成竞争,Coherent 逐步转移 FAU 订单至蘅东光;2026 升级战略合作伙伴;
  3. 优势:高密度多芯光纤工艺成熟,承接 DFAU、MPO、MMC 代工。

2. Coherent(光模块大厂)

  1. CPO 独立事业部规划,远期营收十几亿美元;
  2. 产品布局:400mW CW 光芯片(英伟达订单 2027 年 6000 万颗,单价 30 美金)、ELS 光源(2027 出货 200 万只,单价 450 美金)、DFAU(蘅东光代工);
  3. 代工:800G/1.6T 光模块委托汇绿生态,2026 全年目标 150 万只 800G、50 万只 1.6T;
  4. 其他业务:OCS、DCI 相干模块、自研光芯片,仍外购 Lumentum、长光华芯 CW 芯片。

3. 天孚通信

英伟达 DFAU 第一供应商,份额 50%-60%,配套炬光硅透镜,同时供货固定式 FAU、MPO/MMC 全品类无源器件。

4. 炬光科技

硅透镜阵列龙头,供货天孚 DFAU;与台积电签订 CPO 专利授权,高端产品单通道 2.5 美金;苏纳光电主打低价透镜抢占光模块市场。

七、英伟达算力机柜多路线并行规划(2027)

  1. 单机柜 NVL576
    正交背板 + NPO 双层互联,部署难度高、供电散热压力大;
  2. 双机柜 / 八机柜 NVL72 集群
    全程 NPO 互联,建设难度更低;
  3. 多方案并行逻辑:适配小模型 / 中大模型 / 超大规模大模型差异化算力需求;NPO 与正交背板不存在替代关系。

八、行业高增长赛道与潜在风险

1. 三大高景气板块

  1. 1.6T 光模块:2027 年出货预计三倍增长;
  2. CPO/NPO 整套无源光互联(DFAU、保偏光纤、MMC 连接器);
  3. OCS 光交换:谷歌已商用,英伟达 2028 大规模落地。

2. 核心风险点

  1. CPO 限制因素:台积电 3D 堆叠封装良率偏低、产能不足,NVSwitch CPO 延期至 2028;
  2. 上游瓶颈:磷化铟衬底、MOCVD 设备交期超 3 年,400mW 高功率 CW 激光器量产爬坡慢;索尔思 200G EML、400mW CW 送样后验证周期至少 1 年,短期难冲击 Lumentum、Coherent 供应格局;
  3. 产能约束:DFAU、MMC、保偏光纤 2026 年仅小批量验证,大规模放量集中 2027;
  4. 价格约束:光引擎带宽翻倍,成本仅提升 60%-70%,无法同步涨价;规模化后连接器、透镜价格持续下行压缩毛利率。

九、其他补充要点

  1. Coherent 2026 已向谷歌、英伟达交付七八千套无源线缆测试,未规模化落地;2027 柜内光进铜退,光纤连接器需求大幅提升;
  2. 成本测算口径:保偏光纤 5 美金为裸纤价格,不含连接器组装;MPO 跳线 30 美金中 MT 插芯单端价值 3.5 美金,两端合计 7 美金;
  3. 海外厂商分工:康宁主攻数据中心内部光纤与玻璃基接口,藤仓擅长长距离 DCI 主干光缆;
  4. 国产替代机会:MT 插芯、FAU、MMC、硅透镜、保偏光纤均实现本土厂商切入海外 CSP / 英伟达供应链,仅高端磷化铟光芯片、衬底仍紧缺。
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