第 10 章 · 修订版 v4
第二篇 · 产业层 / 第 10 章

光模块:把电变成光,让 GPU“对话”

距离一长,铜缆不够用,光就上场了

预计阅读 12 分钟 音频:AI 语音朗读 数据截止:2026-10-15
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先把答案放在前面:光模块是算力集群的“翻译器”,负责把电信号变成光信号,传过去再变回来。GPU 越多、速率越高、距离越远,它就越不可替代。

  • 光模块把电信号变成光信号,解决长距离、高速率的数据传输。
  • 2026 年 800G 与 1.6T 可插拔光模块市场约 146 亿美元。
  • AI 专用光模块 2026 年约 260 亿美元,同比增长 57%;上游光芯片和 DSP 仍是短板。
146亿美元 2026 年 800G / 1.6T 可插拔光模块市场 LightCounting
260亿美元 2026 年 AI 专用光模块市场 TrendForce
3300万只 2026 年 1.6T 光模块出货量预测 高盛 · 预测

一台服务器内部的芯片,用铜线短距离连接还可以;但到了机柜之间、集群之间,距离一长,电信号就会衰减、发热,速率越高越明显。到了 800G、1.6T 这个级别,很多连接必须改用光。

光模块就是干这件事的:一头接电,一头接光纤,把“电”翻译成“光”,到了对面再翻译回来。

10.1这是个啥:一台“翻译器”

拆开一个光模块,主要能看到四类东西:

  • 光芯片:激光器负责把电变成光,探测器负责把光变回电。
  • 电芯片:DSP(数字信号处理)、驱动、跨阻放大器,负责把信号整理清楚、放大到合适的程度。
  • 光器件:透镜、隔离器、阵列耦合,让光能准确地进出光纤。
  • 封装结构:金手指、外壳、散热,保证它能插进交换机、稳定工作。

按速率分,现在主流是 400G、800G;2026 年 1.6T 开始放量,3.2T 预计在 2027—2028 年登场。按形态分,有三种经常被拿来比较:

形态大白话特点
可插拔光模块像 U 盘一样插在交换机上成熟、可维护,当前主流
LPO(线性直驱)把 DSP 拿掉,省电功耗低,但传输距离受限
CPO(共封装光学)把光引擎直接搬到交换芯片旁边最省电、最省空间,是长期方向

光引擎是把激光器、调制器等光学器件集成在一起的小模块;CPO 就是把这块小模块搬到交换芯片旁边,省掉中间的长距离电连接。

这里先记住一个判断:可插拔不是“落后”,CPO 也不是“明天就全面替代”。可插拔胜在成熟、可维护、生态大;CPO 胜在功耗和密度,但维修、良率、标准都还要时间。

10.2上中下游:钱主要花在芯片上

环节干什么价值占比(估算)代表
上游光芯片(EML、CW 激光器、硅光)、电芯片(DSP)高速模块中约占 40%—60%Coherent、Lumentum、博通、Marvell;源杰科技、长光华芯
中游光器件、光模块封装、测试约 30%—40%中际旭创、新易盛、天孚通信、光迅科技
下游云厂商、交换机厂商、运营商—微软、谷歌、Meta、亚马逊、英伟达

光模块整机厂看起来风光,但最卡脖子的是上游的光芯片和 DSP。高速率模块里,光芯片和电芯片合起来能占成本的一半左右。

2026 年,磷化铟(InP)激光器产能非常紧张。Lumentum 管理层公开表示,部分产品到 2027 年仍有约 70% 的需求无法满足,另有部分产品到 2028 年仍有约 30% 的缺口。这是单家公司对部分产品的说法,不是全行业统计,但能说明上游有多紧。

英伟达已经分别向 Lumentum 和 Coherent 各投入 20 亿美元,用来锁定 CW 激光器、EML 芯片等核心器件产能〔1〕。“先付款、后交货”的模式,从 HBM、CoWoS 一路复制到了光器件。

为什么整机厂不能自己把芯片全做了

光芯片和 DSP 不是“买设备就能做”的生意。它需要材料、工艺、设计、客户认证一起过关,扩产周期以年计。整机厂可以把封装、测试做得很好,但上游芯片短期仍要依赖少数供应商。

10.3为什么光模块比 GPU 还紧俏

第一,GPU 越多,光模块用得越多。

一个万卡集群,不是“一万张卡插在一起”就完了。卡与卡之间、机柜与机柜之间、集群与集群之间,都要靠光模块连接。集群规模越大,网络层数越多,光模块用量呈倍数上升。

第二,速率每升一代,单价往上跳一档。

400G 到 800G,单价大约翻倍;800G 到 1.6T,再翻一倍。所以光模块企业的增长,是“出货量增长 × 单价提升”的乘数效应。

第三,上游扩产太慢。

磷化铟晶圆目前仍以 3 英寸、4 英寸为主,新建产能从晶体生长到量产通常要 2—3 年;Lumentum 管理层甚至表示,建新产能需要 3—5 年。这不像 PCB、服务器组装那样“有钱就能扩”。

第四,云厂商愿意提前锁产能。

因为光模块缺货,交换机就装不满;交换机装不满,GPU 集群就搭不起来。所以云厂商宁愿预付、签长约,也要先把货锁住。

10.4市场有多大:三个口径,别混着比

光模块的市场数字,最容易被误读。先看三组:

机构口径2026 年规模说明
LightCounting800G 与 1.6T 可插拔光模块约 146 亿美元只统计两个高速率、可插拔形态
TrendForceAI 专用光收发模块约 260 亿美元,同比 +57%全形态,含更多速率与封装
高盛光模块 / 光互连整体约 677 亿美元还包含光引擎、CPO、AOC 等

这三个数不能直接比较,更不能互相替代。146 亿和 260 亿相差近八成,是因为统计范围不同;高盛的 677 亿又比 146 亿大四倍多,是因为它统计的是更宽的“光互连整体”。

看光模块数字,先问三句话
  1. 统计哪些速率?只算 800G/1.6T,还是把 400G 及以下也算进去。
  2. 统计哪些形态?只算可插拔,还是把 LPO、CPO、AOC、光引擎都算进去。
  3. 统计哪一段?只算模块,还是把整个光互连系统都算进去。

高盛还给出了一组更细的测算:2026—2028 年全球光模块市场规模分别约 677 亿、1314 亿、1485 亿美元;其中 800G 及以上高速模块分别约 450 亿、1080 亿、1300 亿美元。出货量上,2026 年 800G 约 4500 万只、1.6T 约 3300 万只;2027 年 800G 约 4900 万只、1.6T 约 7100 万只〔2〕。

LightCounting 的长期口径则是:全球光互连市场将从 2025 年的 248 亿美元增长到 2030 年的 1110 亿美元,2026—2030 年复合增速约 31.6%。这是“光互连整体”,不是“可插拔模块”一个品类。

一句话:光模块是 AI 硬件里增速最快、确定性较高的环节之一,但引用数字时必须带上机构和口径。

10.5技术路线:从 800G 到 CPO

路线大白话状态
800G当前主力规模交付
1.6T下一代主力2026 年快速放量
3.2T再下一代预计 2027—2028 年
硅光用硅做光芯片,成本低、易集成2026 年在 800G 中渗透率约 60%,1.6T 约 80%
LPO去掉 DSP,省电短距离场景
CPO光引擎和交换芯片封装在一起2026 年样机、小批量,长期方向
薄膜铌酸锂新型调制材料,带宽高远期

硅光是关键变量。它把原来一个个分立的光器件,做成“集成电路”一样的硅片,成本能降、产能能扩。高盛预计,2026 年硅光在 800G、1.6T、3.2T 中的渗透率分别达到 60%、80%、80%〔3〕。

但硅光不是“万能替代”。它在某些速率和距离上优势明显,在另一些场景仍要和传统方案配合。技术路线要看客户验证和量产良率,不能只看发布会。

10.6管制与卡点:整机不是重点,上游才是

光模块整机暂时不是出口管制的重点,但上游的光芯片、DSP、磷化铟材料是隐形卡点。美国有对中国光模块型号设限的讨论,但是否落地、范围多大,要以官方最终文件为准;中国则对铟等关键材料实施出口管制。

这个环节的地缘风险,更多体现在“上游器件”,而不是“整机组装”。整机可以在中国做好,但如果高端光芯片和 DSP 拿不到,整机一样交不出货。

所以看光模块,不能只看“谁家模块出货多”,还要看“谁家芯片能量产、谁家材料有保障、谁家客户认证过了”。

10.7玩家盘点(仅作举例)

下面按环节类型举例,不是排名,也不代表任何公司判断。

类型公司举例主要位置
海外光芯片/器件Coherent、Lumentum光芯片、光器件
海外电芯片博通、MarvellDSP、交换芯片、光器件
海外代工Fabrinet光模块代工
国内光模块中际旭创、新易盛、光迅科技、华工科技、剑桥科技高速光模块、光器件
国内光器件天孚通信光器件、光引擎
国内光芯片源杰科技、长光华芯激光器芯片、高功率激光芯片

一句话总结:光模块是中国在 AI 硬件链条里全球份额较高、话语权较强的环节之一,但上游光芯片和 DSP,仍是必须补的课。

10.8三句话记住这一章

  1. 光模块是“电—光—电”的翻译器:GPU 越多、速率越高、距离越远,用量越大。
  2. 整机不是最难的,上游光芯片和 DSP 才是最紧的;磷化铟扩产慢,云厂商只能提前锁产能。
  3. 146 亿、260 亿、677 亿美元是三个不同口径,引用时必须带机构、带范围,不能混着比。

本章注释与口径

  • 〔1〕【B】公司公告及公开报道,2026 年;英伟达分别向 Lumentum、Coherent 各投 20 亿美元,锁定 CW 激光器、EML 芯片等产能;含媒体转述,按 B 级记。对应来源表「英伟达锁定光器件产能」。
  • 〔2〕【B】高盛,2026 年 9 月;2026—2028 年全球光模块市场约 677/1314/1485 亿美元,800G 及以上约 450/1080/1300 亿美元;2026 年 800G 约 4500 万只、1.6T 约 3300 万只,2027 年 800G 约 4900 万只、1.6T 约 7100 万只,均为预测值。对应来源表「全球光模块 / 光互连市场」。
  • 〔3〕【B】高盛,2026 年;硅光在 800G、1.6T、3.2T 中的渗透率分别约 60%、80%、80%,为预测值。对应来源表「硅光渗透率」。

本章数据与出处

含机构预测

本章市场数据来自 LightCounting、TrendForce、高盛三个口径,上游供需来自 Lumentum 管理层公开表态。三个市场规模不能直接比较,引用时必须带机构、带统计范围。

数据数值来源(发布日)口径
800G 与 1.6T 可插拔光模块市场2026 年约 146 亿美元LightCounting2026年仅 800G/1.6T 可插拔模块
全球光互连市场2025 年 248 亿美元 → 2030 年 1110 亿美元;2026—2030 年复合增速约 31.6%LightCounting2026年光互连整体,不是单一模块品类
AI 专用光收发模块市场2025 年 165 亿美元 → 2026 年 260 亿美元,同比 +57%TrendForce2026年AI 专用,全形态口径
全球光模块 / 光互连市场2026—2028 年约 677 亿、1314 亿、1485 亿美元;800G 及以上约 450 亿、1080 亿、1300 亿美元高盛2026年9月含光引擎、CPO、AOC 的宽口径;测算值
800G / 1.6T 出货量2026 年 800G 约 4500 万只、1.6T 约 3300 万只;2027 年约 4900 万只、7100 万只高盛2026年9月预测值,全球出货量
硅光渗透率2026 年 800G 约 60%、1.6T 约 80%、3.2T 约 80%高盛2026年预测值,按速率分
Lumentum 部分产品供需缺口部分产品到 2027 年约 70% 需求无法满足;另有部分产品到 2028 年约 30% 缺口Lumentum 管理层公开表态2026年单家公司、部分产品,不是全行业统计
英伟达锁定光器件产能分别向 Lumentum、Coherent 各投入 20 亿美元公司公告及公开报道2026年用于锁定 CW 激光器、EML 芯片等产能
光模块上游管制状态整机暂不是重点;美国有对中国光模块型号设限的讨论,尚无最终定论;中国对铟等材料实施出口管制公开资料2026年状态截至报告期,以官方文件为准
  • 146 亿、260 亿、677 亿美元是三个不同口径,不能相加、不能互相替代;高盛口径还包含光引擎、CPO、AOC。
  • 出货量、硅光渗透率和市场空间包含预测,实际取决于云厂商资本开支、客户认证和上游芯片供给。
  • Lumentum 的 70% / 30% 缺口只针对部分产品,不是全行业;英伟达的投资是公司行为,不代表行业整体锁单比例。
  • 光模块型号管制的讨论尚未形成最终文件,文中写“有讨论”,不写成“已实施”。
  • 公司名只作环节类型举例,不代表排名或推荐。

相关问答

每页只回答一个问题。下面是这一章最容易被追问的几条。

光模块和光纤是什么关系? 光纤是“路”,光模块是“翻译器”。光模块把电信号变成光信号,送进光纤;到了对面,再由另一个光模块把光信号变回电信号。 基础概念
为什么速率越高越贵? 速率越高,激光器、DSP、封装和测试的难度都上升,良率更难控制;同样一根光纤要传更多数据,对器件性能的要求也更高。 产业机制
CPO 会马上取代可插拔光模块吗? 短期不会。可插拔成熟、可维护、生态大;CPO 在功耗和密度上有优势,但维修、良率、标准还需要时间,2026 年仍以样机和小批量为主。 技术路线
为什么三个市场数字差这么多? 统计范围不同:只算 800G/1.6T 可插拔、算 AI 专用全形态、算整个光互连,结果会差几倍。看数字前先看口径。 读数据的方法