AI算力网络正在推动光模块产业进入新一轮产品和封装架构切换期。800G仍是2027年海外市场的主力需求,国内市场则在400G和800G上快速增长;与此同时,2.4T轻相干、NPO、XPO、3.2T、MicroLED、CoPoS和玻璃基板等新技术路线开始进入产业视野。
这一轮变化的关键不只是速率提升,而是光通信、先进封装和上游材料之间的耦合越来越深。未来几年,光模块厂商的竞争力将不仅取决于模块组装能力,还取决于相干技术积累、硅光芯片能力、DSP供应保障、PCB良率、CW激光器供给、先进封装合作能力,以及能否跟上CSP客户网络架构变化。
01|2027年800G需求仍是主力,国内400G和800G进入增长期
2027年海外800G市场需求预计仍维持在七八千万只量级,与此前市场预测基本一致。800G仍是海外AI数据中心光互联的核心产品之一,尤其在北美CSP客户中,需求规模和供应链准备仍然围绕800G与1.6T展开。
国内市场在2026年至2027年也将显著增长,主要集中在800G和400G产品。与海外市场不同,国内需求同时存在多模和单模两类方案,其中单模传输距离约110多米,多模和单模比例可能各占一半。由于多模产品价格比单模便宜至少一半,国内市场整体单价会低于海外市场。
2027年新产品将逐步进入客户验证和初步导入阶段,包括2.4T轻相干、NPO和XPO。部分CSP客户预计会在2026年下半年陆续给出更明确指引,但这些新产品的实际放量周期可能跨越到2028年。
02|2.4T轻相干下沉数据中心,核心驱动力是高速率和中长距离传输
2.4T轻相干产品的出现,核心来自数据中心内部网络架构变化。传统PAM4调制方式在400G至1.6T阶段仍可满足多数需求,但当速率继续提高,并且传输距离延伸到2公里至6公里时,光色散等问题会显著影响传输性能,PAM4方案开始变得吃力。
2.4T轻相干并不是传统20公里以上DCI场景,而是数据中心内部Scale-out网络架构的一部分。其网络层级与柜内互联接近,但传输距离从传统100米、500米延伸到2公里至6公里。这种特征距离与谷歌复杂的OCS网络架构匹配,因此需要引入相干调制增强光传输能力。
2.4T轻相干可以被理解为1.6T之后的升级方向,是真正面向Scale-out场景的产品。2027年预计只是起步阶段,出货量级可类比英伟达2025年下半年对1.6T产品的初始需求,真正规模化上量预计在2028年后。到2028年,该产品需求有望达到千万只以上级别,而不是几十万至百万只的小规模市场。
03|2.4T轻相干技术门槛高,只有具备相干积累的厂商具备先发优势
2.4T轻相干的技术门槛明显高于传统数通光模块。核心原因在于其引入相干通信技术,需要复杂算法、长距离相干通信经验,以及硅光芯片、DSP、ITLA等核心元器件整合能力。
绝大多数传统模块厂商不具备相干技术团队和长期量产经验。具备竞争力的厂商通常需要提前多年布局相干技术。例如,相关公司早在2019年或2020年就组建相干技术团队,2021年发布电信级相干产品,2023年开始向北美客户批量供应400G相干光模块。这类积累是进入大客户开发体系的重要门槛。
市场上的主要参与者基本是国际主流相干光模块公司,例如诺基亚等。未来2.4T轻相干如果在数据中心Scale-out中形成规模化应用,产业壁垒会明显高于普通800G或1.6T短距产品。
04|NPO确定性提升,可能成为CPO之外更易量产的高性价比方案
NPO正在成为CPO之外的重要备选方案,其确定性正在提高。NPO和CPO并不完全排斥,未来可能在不同场景中共存。例如,在对技术领先性要求更高的场景中采用CPO,而在强调可实现性、成本和量产效率的场景中采用NPO。
多家CSP客户已经对NPO表现出兴趣,尤其是在ASIC互联等场景中,NPO被认为是较好的实现方式。相比CPO,NPO的标准难度更低,不需要2.5D或3D封装,现有平行封装技术即可满足要求。这使得光模块厂商可以利用现有贴片设备实现大规模量产,产业化难度明显低于CPO。
NPO在光源方面也更具现实可行性。NPO只需要100mW CW激光器,而CPO方案需要高达400mW CW激光器。目前全球能够量产400mW CW激光器的厂商极少,主要集中在Lumentum等企业。现阶段多数光器件公司的产能仍集中在70mW,预计到2027年100mW激光器产量会显著增加,但基本没有多余产能去生产400mW激光器。
因此,NPO采用100mW激光器更容易支撑放量,CPO采用400mW激光器则可能面临光源产能瓶颈。
05|英伟达UP侧可插拔概率下降,C/NPO可能成为重要增量
在英伟达等特定客户的网络架构中,UP侧采用可插拔收发模块的可能性较低,主流方案更可能是NPO或CPO。其中,UP侧采用C/NPO方案的概率正在提高。
如果英伟达最终确定采用C/NPO方案,整体需求量级将非常可观,并构成光模块产业链的重要新增量。即使英伟达最终方案仍未完全确定,其他CSP客户对NPO、XPO等方案的兴趣也较强,足以支撑相关技术路线的持续推进。
这意味着,2027年至2028年光模块行业的增量不只来自800G和1.6T常规升级,还将来自CSP客户网络架构变化带来的新型封装和近封装光学需求。
06|3.2T光模块预计2028年后才具备成熟条件
3.2T光模块仍需时间,预计至少要到2028年后才可能进入更明确阶段。核心原因是配套3.2T电口技术尚未成熟,整个系统链路仍需进一步演进。
在3.2T技术路径上,EML和硅光方案都在同步推进,不存在单一路线胜出的确定结论。不同客户可能根据距离、成本和系统架构选择不同方案。部分客户在长距离传输场景中可能更倾向EML;而在500米或2公里等场景下,硅光方案同样具备较好效果。
硅光与薄膜铌酸锂结合的方案也值得关注。该路线采用CW激光器作为光源,可以避免EML方案带来的复杂性和高成本。但在3.2T正式放量前,800G和1.6T仍然是商业化主战场。
07|800G和1.6T DSP格局高度集中,国产替代短期难度大
在800G和1.6T光模块市场,DSP芯片供应格局高度集中,基本由Broadcom和NVIDIA主导。光模块在设计阶段就需要确定DSP方案,一旦产品进入批量出货,中途更换DSP供应商会导致重大设计改版,还需要重新向客户提交方案并执行PCN流程,实际操作中几乎不可能。
因此,800G和1.6T阶段的DSP国产替代难度很大。除非国产厂商能够直接在3.2T DSP上实现弯道超车,否则在现有800G和1.6T海外市场中,很难打破既有供应格局。
目前国内DSP厂商主要应用在400G及以下速率的国内市场。海外客户对技术成熟度、供货稳定性和产品验证历史要求很高,现有DSP供应格局短期内难以改变。
08|2026至2027年核心矛盾在供给,PCB是当前最紧缺物料
从2026年到2027年,光模块生产面临四类关键物料限制:电芯片、光芯片、PCB和光元器件。其中电芯片包括DSP、Driver和TIA;光芯片和光元器件涉及硅光、激光器、TOSA/ROSA等环节。
这四类物料的共同特点是交付周期长,不只是物料生产周期长,相关生产设备、供应商扩产周期和良率爬坡也会限制供应释放。现阶段最紧缺的物料是PCB。无论800G还是1.6T光模块,都需要使用M3等级PCB材料。
PCB紧张的核心原因不是绝对产能不足,而是良率低和交期长。主要供应商中,除深南电路是国企外,其余多为台资企业或由台湾老板设立的工厂。由于PCB是高阶光模块交付中的关键瓶颈,厂商正在积极导入新的海外供应商。
除电芯片因技术和供应格局难以更换外,光芯片、PCB和光元器件都在进行供应商扩展,以降低供给风险。
09|硅光晶圆产能是NPO、CPO和未来高速光模块的基础保障
随着NPO、CPO和更高速率光模块推进,硅光晶圆产能保障变得越来越关键。未来硅光需求将持续扩大,并逐步从发射端向更高规格晶圆平台过渡,包括12英寸晶圆。
海外市场方面,以Coherent为代表的厂商正在进行硅光产能扩张。服务海外市场仍可依赖海外产能。2026年硅光晶圆产能可能仍较紧张,但随着新产能释放,2027年有望缓解。
硅光产能将直接影响NPO、CPO和2.4T轻相干等新产品的落地速度。对模块厂商而言,能否提前锁定稳定硅光晶圆供应,会成为新一代产品竞争的重要变量。
10|MicroLED是2030年后的潜在短距互联光源方案
在未来机柜内部短距离或超短距离互联中,MicroLED被视为具备潜力的长期光源方案。柜间互联大概率仍将使用CW激光器,而柜内或更短距离互联中,CW激光器、MicroLED和VCSEL都可能成为候选路线。
MicroLED由于具备正面出光特性,在性能提升方面有一定优势。其目标成熟时间点大约指向2030年,并可能在2030年之后开始应用。
目前MicroLED仍不是确定性技术路线,量产瓶颈在于技术本身尚未成熟。未来若MicroLED在CPO、AOC、AOA或柜内互联场景中实现突破,可能成为新的光源方向。但在2026年至2028年的产业主线中,CW激光器仍是更现实的选择。
11|客户需求可能超出预测,但供应链最大交付能力仍不确定
2027年800G需求虽然预测在七八千万只量级,但如果客户需求继续超预期,供应链是否能够完全满足仍存在不确定性。供应缺口是动态变化的,取决于供应商扩产进度、良率表现和关键物料释放节奏。
即便公司按客户预测准备物料,最终仍可能无法完全满足所有需求。例如,一季度可能接到1500万只订单,但受物料供应限制,最大交付能力只有1000万只。如果物料完全不缺,业绩表现可能显著高于实际交付水平。
客户为了保障自身交付,也可能向模块厂商超额下单,以提前锁定上游产能。但模块厂商向上游供应商超额下单变得越来越困难,因为供应商会验证订单真实性,并为其他客户保留产能。
12|供应商格局稳定,北美客户更重视交付确定性而非低价
北美光模块市场供应商格局一直较为集中,并未出现明显“缩圈”或“破圈”。谷歌、Meta等客户近期确实引入新供应商,但主要原因是原有供应商个别交付能力下降,或者客户需求过大,需要新增供应商共同分担。
新引入供应商中,部分可能获得一定份额,另一部分更多是备用角色。在全球物料紧张背景下,新供应商很难获得充足上游物料来形成独立供应链能力,因此整体格局仍然稳定。
北美客户更重视供应确定性,而不是单纯低价。即使供应商报价相对较高,只要能够保证大规模稳定交付,仍能维持客户份额。客户不会因为新供应商报价低就轻易转移大量订单,因为交付不确定性风险更大。
800G等产品每年10%以内降价属于合理范围。如果降价幅度超过10%,通常是个别供应商主动牺牲毛利率以争取市场地位,并非全行业普遍行为。个别友商可能采取10%至20%的降价,但头部供应商未必跟进。
13|老产品毛利率终将下行,新产品迭代是维持盈利能力关键
如果到2028年或2029年,上游物料供给趋于宽松,1.6T产品参与者增多,理论上会带来更多厂商出货和价格竞争。但客户供应商体系相对稳定,不会无限制引入四至七家供应商。只有在原有供应商交付能力下降,或客户需求过大时,才会增加供应商分担压力。
即便2028年1.6T需求仍然可观,后续增速可能放缓甚至下滑,届时行业焦点将转向2.4T、3.2T等下一代产品。老产品成熟后毛利率下降是产业规律,新产品迭代则是支撑整体毛利率的核心。
因此,光模块厂商能否持续推出2.4T轻相干、NPO、XPO、3.2T等高壁垒产品,将决定其是否能在下一轮周期中维持盈利水平。
14|光模块制造自动化持续提升,不存在所谓“手搓光模块”
从800G到1.6T及更高速率产品,光模块加工工艺和自动化率持续提升。头部厂商之间自动化水平差异不大,贴片、耦合、检测等核心环节已基本实现自动化。
行业并不存在所谓“手搓光模块”。部分环节尚未完全自动化,并非因为厂商不愿意投入,而是现有自动化设备的效率和能力尚不如人工。一旦设备技术成熟,相关自动化设备会被快速导入。
自动化能力仍然重要,但它更多决定制造效率、良率和成本,而不是单独构成高阶产品壁垒。未来更核心的差异会来自产品定义、客户协同、物料保障、硅光和相干技术积累,以及先进封装能力。
15|先进封装合作不会明显压缩模块厂商利润率
随着先进封装在光通信中的重要性提升,模块厂商与外部先进封装厂商合作将更加常见。这类合作预计不会明显压缩模块厂商利润率,因为外部封装厂商更多扮演代工角色,相关成本会作为代工费用计入产品总成本。
这类似模块厂商与Tower等代工厂合作的模式。模块厂商在产品定价时,会覆盖物料、代工、良率和其他成本,并确保自身利润空间。
同时,能够掌握先进封装和CPO技术的厂商数量有限,竞争格局相对有利。只要模块厂商掌握产品定义、客户关系和系统集成能力,外部代工环节并不会天然侵蚀其利润。
16|台积电先进封装路线面临玻璃基板和有机基材选择压力
台积电在先进封装领域仍有强大影响力,但技术路线正在面临新变量。低端CoWoS应用量已明显减少,头部客户正在逐步放弃相关方案。高端CoWoS虽然仍是核心方向,但台积电面临良率不佳、成本高、毛利较低等压力,扩产反而可能带来利润微薄甚至亏损的问题。
未来台积电的一个重要方向是CoPoS,也就是Chip on Panel on Substrate。但在CoPoS关键材料选择上,台积电仍在高密度有机基板和玻璃基板之间摇摆。其CoWoP技术仍高度依赖有机基材,这反映出台积电当前更偏向押注有机路线,以弥补硅基材能力不足,同时也导致其对日本供应链的依赖较高。
相比之下,英特尔在玻璃芯基板方面进展更明确。英特尔通过康宁技术授权与转移,并结合自身IP,正在自建玻璃芯基板工厂。亚利桑那州凤凰城实验线已进入小规模量产阶段,新墨西哥州和印度玻璃基板项目也在推进。内部评估认为,台积电在玻璃基板技术上可能落后英特尔14至16个月。
17|康宁和英特尔在玻璃基板技术上形成较强IP壁垒
逻辑半导体封装用玻璃基板技术中,康宁是投入最领先的材料厂商之一。英特尔早在2020至2022年间就与康宁展开前瞻性合作,并通过知识产权转移和共享的方式,构建了较高壁垒。
玻璃材料作为非晶体材料,掺杂配方组合极其复杂,调整空间巨大。康宁掌握配方调整核心能力。京东方虽然与康宁在国内有合作,但主要应用在显示领域,并不掌握核心半导体玻璃基板IP。
英特尔与康宁的合作可能使部分技术存在排他性,即使台积电希望通过康宁快速进入相关领域,也可能受到联合知识产权限制。康宁在某些合作中曾明确表示,由于与第三方存在联合IP,部分技术无法授权,甚至付费授权也不行。
这意味着,在半导体玻璃基板方向,英特尔可能已经建立了对台积电的技术壁垒。
18|台积电押注日本有机基材路线,技术选择存在风险
台积电与日本厂商在玻璃基板领域的合作较早,可能从2022年甚至更早就已开始。但日本厂商的技术风格和配方更偏显示面板,而非逻辑半导体封装。
日本产业链优势在显示和高密度有机基板,而不是逻辑芯片制造。台积电押注日本玻璃基板或高密度有机基材,存在一定风险,因为这些路线在逻辑芯片先进封装中的成熟度仍需大量试错。
美国具备更独立的产业链,康宁在半导体玻璃基板方向更具领先性。台积电如果选择材料路线失误,未来可能在CoPoS、CoWoP或玻璃基板竞争中面临严峻挑战。
19|玻璃基板可能冲击ABF载板,Ibiden等供应商面临不确定性
随着芯片IO密度持续提升,ABF载板层数已经达到20层以上。例如AMD CPU已使用22层ABF,英伟达仍约18层。高层数ABF载板面临良率瓶颈,有机材料的扩展性不如硅晶圆上的逻辑器件。
玻璃基板因此被视为潜在演进方向。康宁专家对半导体玻璃基板业务持乐观态度,预计可以实现每季度50%的增长。康宁不仅布局玻璃基板,还通过收购进入高纯度硅材料领域,并计划从太阳能硅片向半导体硅片延伸。
ABF载板供应商Ibiden对玻璃基板趋势非常担忧。如果CoWoP Glass Core或类似玻璃基板方案得到广泛应用,传统ABF载板用量可能显著下降,甚至在部分先进封装场景中被替代。Ibiden对扩产保持谨慎,也与2022年扩产后市场需求迅速下滑的经验有关。
20|英特尔长期价值来自IDM体系和底层技术储备
尽管2026年半导体行业仍面临诸多技术挑战,包括HBM散热、后道封装规模化应用、玻璃基板量产、CoPoS路线选择等,但英特尔在底层技术储备和IDM体系上的长期价值仍值得关注。
英特尔具备自主研发和制造能力,业务模式更接近系统级公司,兼具部分英伟达、台积电和博通的特征。其在十多年前就已开发片上硅光通信技术,用于芯片内部主干Fabric高速通信。这些技术储备可能在未来先进封装、玻璃基板、片上互联和系统级集成中重新体现价值。
2026年至2027年,先进封装路线竞争的核心看点,是英特尔玻璃基板能否率先实现规模化量产,以及台积电能否通过高密度有机基材路线实现替代性突破。
21|产业判断:光模块竞争正从单品交付转向架构、材料和封装体系竞争
AI光模块产业链正在从单纯的模块速率升级,转向网络架构、关键物料、光源、硅光晶圆、相干技术和先进封装体系的综合竞争。
短期看,2026年至2027年的核心矛盾仍然是供给,尤其是PCB、DSP、Driver、TIA、激光器、TOSA/ROSA、硅光晶圆等物料能否按时释放。800G和1.6T需求仍然强劲,但出货高度受制于上游物料和良率。
中期看,2.4T轻相干、NPO和XPO将成为CSP客户网络架构变化带来的新产品增量。2.4T轻相干适配2公里至6公里Scale-out网络,NPO则凭借更低封装难度和100mW激光器可获得较强量产可行性。
长期看,3.2T、MicroLED、CPO、CoPoS、玻璃基板和高密度有机基材将共同决定下一代AI互联系统的技术路径。英特尔、台积电、康宁、Lumentum、Broadcom、NVIDIA、Coherent、诺基亚、深南电路等企业,将在不同环节影响行业格局。
对于光模块厂商而言,未来竞争重点不只是“谁能做模块”,而是“谁能理解客户架构、锁定关键物料、掌握硅光和相干技术、协同先进封装,并持续推出高壁垒新产品”。