光模块走向高速率，模拟与液冷机会广阔
AI 算力基建如火如荼，光模块作为 AIDC 建设中的核心环节，AI 训练集群、超算 中心的规模化部署正推动光模块行业进入量价齐升的黄金周期，成为算力网络的 核心受益环节。2025 年 800G 光模块已成为市场主流，1.6T 光模块也开始了加 速渗透并有望在 2026 年呈现爆发式增长。光模块行业的发展态势得益于需求爆 发、产品升级与部分核心器件供给偏紧的三重共振，行业景气度持续维持高位。
光模块中除了较为明星的光芯片、数字信号处理器（DSP）外，模块中配套的模 拟芯片及散热模组也是非常重要的组成部分。其中配套模拟芯片主要起到电压电 流控制分配、信号精密转换的功能，散热模组主要起到吸收并带走热量的功能， 如果将光芯片和 DSP 比作光模块的心脏和大脑，那么模拟芯片就是供血与神经 系统，散热模组就是温控系统，整个光模块大系统的稳定运行依赖各组件的互相 协同。随着光模块速率的持续上行，功耗持续增大，供能和散热压力持续存在， 因此稳定高效的配套模拟芯片和散热模组是光模块稳定运行的基石。
（一）光模块的供血与神经系统——模拟芯片
光模块中的模拟芯片主要分为电源管理芯片、跨阻放大器 TIA、限幅放大器 LA、 模拟前端 AFE、TEC 控制器等器件，起到了电压电流分配，信号传输增强、器件 控制等功能，是光模块实现光电转换、信号调理、温度控制等核心功能的关键硬 件，贯穿光信号发射、接收及运行监控全流程。随着光模块 800G/1.6T/3.2T 等高 速率演进，对模拟芯片的精度、功耗、集成度等也提出了更高的要求。
光模块中的供电大户是 DSP，在 400G 及以上高速光模块中，DSP 是核心组件之 一，主要用于实现高性能的信号处理功能，如前向纠错（FEC）、色散补偿、均衡、 调制解调等。在 LPO、CPO 之外的传统光模块架构中，DSP 约占光模块整体功 耗的 40-50%，而随着光模块速率提升至 400G、800G 甚至 1.6T，DSP 的复杂度 显著增加，其电压电流供给的难度与精度也持续上升。
一般光模块的输入供电电压典型值为 3.3V，在单一 3.3V 输入电源的基础上，光 模块内部再分化为多路供电，其中的 DSP 一般是通过各类型 DCDC 将电压降至小于 1V 进行供电，单路可能对应大于 10A 的供电需求，根据不同的器件规格需 求，整体可能需要用到 load switch,Buck,Buck-boost,LDO 等器件。趋势上，DSP 在演化迭代的过程中会持续走向更先进的制程，如 Marvell 在 24 年 12 月推出了 业界首款 3nm 制程 PAM4 光学 DSP 芯片 Ara，相应地 DSP 功耗会相对优化，增 长幅度小于光模块速率的翻倍幅度，但 DSP 的进步迭代仍然会对配套的电源管 理芯片提出更高的要求，即更小的尺寸、更低的纹波、更高的效率以及能量密度。
除了为 DSP 供电，光模块中的其他功能模块也有对应电源管理芯片的需求，如 Laser Drive、EML、TEC、TIA 等等，上述功能模块对应的电源管理芯片的输入 也都来自 3.3V 的单路电压，最前部还需要一颗 load switch，起到保护与支持 hot swap 等功能。
除了电源管理芯片之外，模拟前端 AFE 也是光模块模拟芯片中非常核心的器件， 其多应用于 TOSA 端，用于光源的电压控制与偏置等，可适配 EML、硅光等光源 方案。AFE 的核心可以看作是多个 VDAC 和 IDAC 组成的多通道系统，其功能是 将输入的数字信号转化为激光器工作所需要的电压电流模拟信号，并负担诸如温 度监控与通信等功能。高速光模块中，每个光通道都需要独立的电压电流进行调 控，因此随着光模块速率的提升，整体通道数与单通道的速率成比例增长，需要 对应 AFE 通道数和调制精度也同步升级。
以海外大厂 TI 和 ADI 的相关产品为例，可以看到其中核心包括若干通道的 IDAC 和 VDAC，同时兼顾有电压基准、通讯接口、电压电流检测、温度检测等功能。 根据 TI 与 ADI 的官网信息，相关 AFE 产品的价格在 4 美金以上，光模块中单通 道速率提高会对 AFE 提出更高的精度要求，整体价值量也有望随光模块速率提高 而通胀。
光模块激光驱动芯片（（LDD）也是激光光源控制中的关键一环，其接收 DSP 等发 出的低幅数字信号（如 PAM4 电平），通过功率放大转换为激光器所需的毫安级驱 动电流。除了信号与功率放大外，驱动芯片还需要具备自动功率控制、温度补偿、 信号补偿与均衡等功能。
高速光模块市场中 LDD 的核心参与者是 MACOM，其是通讯基础设施、国防电子 和高速光通信领域的核心供应商，MACOM 的 LDD 产品系列丰富，最高支持单通 道 400G 的速率，通道数覆盖 1-8。此外，MACOM 也是光模块中关键的跨阻放 大器（TIA）供应商，光模块的光电探测器接收到光纤传输来的光信号后，会将其 转化为 μA 级的微弱电流信号，这种信号既无法直接被后续电路识别，传输过程 中还易受干扰，TIA 则是将微弱的电流信号放大为后续电路可传输与识别的电压 信号，是一种特殊的运算放大器。
跨阻放大器 TIA 输出电压信号，后续的限幅放大器 LA 则将电压信号再放大及幅 度限制、波形整形及噪声滤除，输出符合数字处理要求的稳定电信号。LA 可以与 TIA 集成，或将功能融于 DSP 中，也可以作为分立器件，根据设计方案而定，LA 市场仍然是海外如 MACOM、SEMTECH 等占据主导，尤其是高速领域。国内如优迅股份具备 TIA、LA、LDD 等产品的综合能力，已在中低速率市场中占据一定 的份额，且在 800G 及以上光通信电芯片与硅光组件进行投入，未来有望持续向 高速市场发起冲击。
TEC 基于珀尔帖效应实现精准温控，通过电流方向切换，可对激光器件进行制冷 或加热，将其工作温度稳定在目标范围，解决高速场景下激光器件对温度敏感的 问题，TEC 控制器即实现 TEC 的精确温控，保持高速信号的完整性和稳定性。 TEC 多用在远距离传输光模块中，这类光模块需依赖稳定的激光波长匹配光纤的 波分复用（WDM）通道，温度导致的波长漂移会造成通道间串扰。
综上，对于光模块中的模拟芯片配套器件而言，整套模拟芯片解决方案的价值量 与光模块的速率增长呈现正相关关系，当前市场主要由 TI、ADI、MPS、MACOM 等海外厂商为主，尤其是 800G 以上的高速率场景，国产参与者甚少，国产替代 空间大。25 年开始高速光模块市场的增量主要来自于 800G 以上的产品，26 年 1.6T 光模块将进一步放量，而在该领域具备通胀属性的模拟芯片解决方案将充分 受益，对应也为国内模拟芯片公司带来大量成长机会。我们假设 400G/800G/1.6T 光模块对应全套模拟芯片解决方案（（包含电源、AFE、LDD、TIA 等）的价值量分 别为 80/130/200 元，结合对应需求量假设可以测算得到 2026 年整体市场规模为 137 亿元，随着后续高速率光模块的进一步放量以及 3.2T 光模块在未来落地应 用，市场空间有望保持高速增长。
国产模拟芯片厂商在光模块领域已经做出了一定的成绩，如圣邦股份在光模块中 提供涵盖 TEC 控制、EML 驱动，DCDC，负载开关，电压监控等产品；思瑞浦在 光模块应用中已有多款高价值模拟芯片产品实现规模化出货，其中 AFE 产品技术 壁垒高、价值量大，在核心客户中份额持续提升；帝奥微围绕高功率密度和高精 度两个维度推出了一系列产品，助力光模块高效化及小型化，包括超小尺寸 DCDC 降压电源模块、TEC 控制器、负载开关、高速开关等；优迅股份核心客户覆盖全 球主流运营商、通信系统设备商及头部光模块厂商，公司针对数据中心侧的单波 100G TIA+Driver 芯片已取得关键进展，主要面向 400G/800G 光模块应用，已进 入客户送样测试阶段。 整体而言，光模块作为模拟芯片的高景气度下游，包含大量的产品创新和国产替 代机会，我们认为良好的客户关系与领先的产品布局是核心竞争力，已经有产品 组合和客户量产经验的国产模拟厂商有望充分受益。
（二）光模块的温控系统——液冷散热
报告全文可扫描下方图片二维码进入星球社群查阅下载
（报告来源：兴业证券。本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）
