通信行业:硅光加速渗透拐点已至

类别:行业 机构:广发证券股份有限公司 研究员:韩东/李璟菲/王亮 日期:2025-06-17

  核心观点:

      硅光能够解决AI/ML 时代下持续提升的算力需求与摩尔定律失效的核心矛盾。光信号传输过程中衰减少、传输带宽高,硅基光电子拥有大带宽、高速率、低能耗、强干扰能力等优势,在摩尔定律逐渐失效、传统电芯片传输速率提升遇到瓶颈时,能够适应AI/ML 时代下持续演进的更高速、更复杂的光通信系统。硅光技术成为后摩尔定律时代“MoreThan Moore”的重要途径,是明确的技术发展趋势。

      我们为何判断当下正值硅光模块需求加速渗透的时点?

      (1)技术奇点已至。近些年以Tower、Global Foundry 为主的Fab 厂PDK 日渐成熟,硅光芯片厂商的设计与Fab 厂封装的磨合、硅光模块厂商与下游客户的磨合从量变引起质变,硅光芯片及硅光模块的良率及性能大幅提升;(2)补齐EML 缺口。800G 光模块需求在25 及26 年继续显著增长,而上游以美、日为主的光芯片厂商扩产存在一定周期,100G EML 供给偏紧。硅光产能瓶颈小,可缓解行业EML 紧缺;(3)现阶段平衡AI/ML 网络多维度需求的相对优解。硅光模块是现阶段AI/ML 网络演进过程中多维度诉求(高带宽、低延时、低功耗、稳定性、可维护性、可扩展、灵活性等)Trade-off 后的相对优解。

      更远期看,光可突破高性能计算瓶颈,由光子集成走向光电集成的星辰大海。光互联技术将在“设备-设备”(可插拔光模块、CPO 共封装)、“板-板”(PCIe 光互连)、“芯片-芯片”(Optical I/O)等多个场景加速渗透。

      (1)硅光模块:由传统分立式光模块向可插拔硅光模块演进,降低成本及功耗。我们预计硅光模块将在800G 及1.6T 时代加速渗透,尤其在1.6T 光模块中硅光模块的渗透率将显著提升;(2)CPO 共封装技术:将EIC 和PIC 通过共封装形式缩短交换芯片和光引擎间的距离降低时延及功耗,是光互联的重要趋势。我们认为在Scale-out 场景(设备与设备之间)下,CPO 是长期趋势,但是大规模商用尚需时日,我们预计CPO 技术将在26-27 年逐步渗透起量,在3.2T 时代被批量应用;(3)Optical I/O:将计算芯片和光引擎靠近,或者直接共封装在一个封装体内,有效提升带宽、降低能耗和延迟,解决“计算的最后一米”难题,未来应用空间广阔。

      投资建议:建议重点关注具备硅光芯片设计能力、硅光模块量产能力的厂商。同时,在CPO、OIO 的产业链分工中,持续建议关注:(1)对光电封装理解深刻且具有相关技术储备的传统光模块厂商;(2)MPO/MTP/MMC、FAU 等无源连接环节技术储备丰富、客户资源优质的公司;(3)具备CW 大功率激光器芯片量产能力的厂商;(4)光学测试及耦合设备厂商。

      风险提示:AI 大模型发展进程不及预期导致AI 数据中心基础设施建设需求降低;中美贸易摩擦加剧;硅光技术发展进程不及预期。