lne 今天，2023世界人工智能大会在上海开幕。特斯拉CEO马斯克、网易CEO丁磊、华为轮值董事长胡厚崑等多位大佬在会上力挺人工智能。
那么，
作为AI上一轮行情的领头羊光模块有希望再来一波行情么？光模块是什么？市场空间有多大？技术演进趋势有哪些？光模块涉及哪些公司？
我么今天深度了解下。
一、光模块是什么？
光模块是用于通信设备之间数据传输的光电子器件
，主要作用是进行光电和电光转换。从结构上来看，光模块主要由光发射器件（TOSA，含激光器）、光接收器件（ROSA，含光探测器）、功能电路和光（电）接口等部分组成。其中，
光收发组件 TOSA/ROSA 是光模块的核心部分
，TOSA 负责将接收到的电信号转换为光信号，经光纤传送后，通过 ROSA 将光信号转换为电信号， 并经前置放大器后输出。
资料来源：山西证券研究所
从产业链来看，光模块在光通信产业链中位于中间位置
，上游包括光芯片（分为有源和无源）和光组件，两者构成光器件（同样分为有源和无源），光器件与电芯片、PCB 等构成光模块，其中光器件占光模块成本最高，其中光芯片占光模块成本比超过 50%；光模块在产业链后续应用于光通信设备，并在终端应用于以中国移动、中国联通和中国电信三大运营商为主的
电信市场
，以及以谷歌、微软、亚马逊、Meta 四大云服务厂商为主的
数通市场
。
资料来源：山西证券研究所
二、AIGC革命拉动光模块需求爆发
1. AI大模型的普及，将为光模块需求带来巨大增量。
据TrendForce集邦咨询估计，ChatGPT大模型对GPU的需求量预估约2万颗，未来迈向商用将达到3万颗。
参考英伟达GPU H100网络架构，平均单个GPU大约可对应5个光模块。
AI大模型的普及，将为光模块需求带来千万量级增量。
资料来源：山西证券研究所
2.光模块应用及市场：2026年176亿美元，数通是最大市场。
市场空间：
光模块的市场规模在未来 5 年将以 CAGR14%保持增长，2026 年预计达到176亿美元，其中数通是最大的细分市场。
光模块主要应用场景可以分为三大块
：1.无线回传；2.电信传输；3.数据中心；
数通领域：
数据中心内部互联的光收发模块需求从 25/100G 向 200/400G/800 提升，数据中心之间互联带动中长距离、高速率光收发模块及光传输子系统的需求；
资料来源：山西证券研究所
三、光模块技术演进趋势
1.技术演进趋势1：高速率&低功耗，光模块速率向800+G演进。
数据中心交换芯片吞吐量持续提升，需要匹配更高速率光模块。
自2019年，包括亚马逊、谷歌等北美超大型数据中心内部互连已经开始商用部署400G光模块，国内数据中心预计到2022年也将实现400G规模部署。数据中心交换芯片吞吐量在2023年预计将达到51.2T，2025年后将达到102.4T。更高速率的800G/1.6T光模块将被逐渐需要。
低功耗的性能要求将驱动800G光模块占比大幅提升。
高速率模块还具有相对较低的功耗，其中400G光模块的早期功耗约为10-12W，预计长期功率在10W左右，而800G光模块的功耗约为16W左右。
资料来源：浙商证券研究所
800G光模块需求旺盛，加单消息不断。
根据产业链信息，目前海外几大巨头给到800G光模块供应商的预期2024年已上升至1000万只，光模块厂商正在大力扩产，以应对爆发时需求增长。根据产业链调研，用于800G光模块的DSP芯片目前交期在20-30周，目前需求旺盛，也出现厂商加价要求提前交货的情况。
北美AI龙头对于800G光模块预期持续好看下，光通信产业链（光模块、光芯片）有望持续受益。中际旭创作为中国目前唯一能够批量出货800G光模的公司或将充分受益
，并且公司计划布局薄膜铌酸锂技术，薄膜铌酸锂的优势在于光电系数比较高，具备低成本、小尺寸、可批量化生产、CMOS工艺兼容等优势，或将成为未来高速光互联具有竞争力的解决方案。
资料来源：浙商证券研究所
800G 光模块仍是 AI 算力产业链上最具投资价值的环节之一，确定性最高的环节。
2. 技术演进趋势2：光电共封装（CPO）将在AI服务器逐步普及。
CPO 可降低信号衰减、降低系统功耗、降低成本并实现高度集成。
CPO指的是交换 ASIC 芯片和硅光引擎（光学器件）在同一高速主板上协同封装，从而降低信号衰减、降低系统功耗、降低成本和实现高度集成。CPO 的发展才刚起步，从 1.6T 开始，传统可插拔速率升级或达到极限，后续光互联升级可能转向CPO 方案。
2027年CPO占比30%。
LightCounting 认为，CPO 技术最大的应用场景是在 HPC 和 AI 簇领域的 CPU、GPU以及 TPU 市场。到 2026 年，HPC 和 AI 簇预计成为 CPO 光器件最大的市场。CPO 出货量预计将从 800G和 1.6T 端口开始，于 2024 至 2025 年开始商用，2026 至 2027 年开始规模上量，2027年占比达到30%。
资料来源：浙商证券研究所
国内厂商CPO布局：罗博特科已出货CPO设备。
资料来源：浙商证券研究所
3. 技术演进趋势3：硅光集成是光模块未来的重要演进方向。
硅光集成在峰值速度、能耗、成本等方面具备显著优势。
硅光子技术是基于硅和硅基衬底材料，利用现有CMOS工艺进行光器件开发和集成的新一代技术。硅光解决方案集成度高，同时在峰值速度、能耗、成本等方面均具有良好表现，因而是光模块未来的重要发展方向之一。
硅光模块占比有望大幅提升。
在超400G的短距场景、相干光场景中，硅光模块的低成本优势或许会使得其成为数据中心网络向 400G升级的主流产品。根据 Lightcounting 的预测，全球硅光模块市场将在 2026 年达到近80亿美元，有望占到一半的市场份额。
资料来源：浙商证券研究所
2021年Intel全球份额58%，国内企业积极布局硅光子技术，整体仍未量产。
资料来源：浙商证券研究所
四、光模块相关公司
1.800G光模块：中际旭创、新易盛、天孚通信、华工科技、剑桥科技、联特科技、博创科技、铭普光磁。
2.光芯片：源杰科技、长光华芯、仕佳光子、永鼎股份。
3.具备自研芯片能力的模块厂商：光迅科技、华工科技、华西股份。
4.Inp/GaAs衬底：云南锗业、北京通美。
5.光芯片生产流程中的关键环节——外延片：三安光电、海特高新。
6.高密度光纤连接器、无源器件：太辰光、天孚通信、腾景科技、光库科技。
