【产业链科普分析】什么是光模块？

近两年来，中国资本市场一直受到资金追捧的就是人工智能硬件相关的行业与产业。作为800G光模块龙头大哥的中际旭创截止2026年5月7日收盘，股价来到了886元，总市值逼近1万亿，是近年来为数不多市值从千亿跨越万亿的公司。

就在去年，老黄（黄仁勋，NVIDIA首席执行官，后文继续称之为老黄）提出了广为流传的ai五层蛋糕理论：能源>晶片>云端基础设施>AI模型>应用（人工智能的终端）。

老黄提出的ai五层蛋糕理论

其实也不难想象为什么过去两年的行情都在所谓的硬件端，因为东大在很长一段时间内，在全世界经济的分工格局中都是处于产能输出国的地位，也就是向全世界输出商品，（狭义来讲）向世界换取高端技术与服务。

所以在生产制造上，中国当前较成熟的产业链布局一定是在人工智能产业硬件端。那么中际旭创这家公司所生产的主要产品，也就是光模块，有何种功能？需求在哪？在整个产业链中属于一个什么样的位置？我们在这里不诉诸于过分专业的学术用语及概念，只是从一个普通人的视角去理解人工智能产业与行业，今天我们来分析五层蛋糕第三层中的细分方向：光模块。

注：关于光模块功能与行业上下游分析等内容主要摘录于《中际旭创股份有限公司2024年度报告》。

一、首先光模块有何用？

光模块的宏观功能在本质上是一个光电转换器件。

硅光模块结构功能示意图

就是这样一个小小的光模块，其中的每一个组成部分都对应着一个产业集群，所以这样梳理出来大家也很容易找到相应的生产制造公司。而中际旭创的主营业务即为高端光通信收发模块的研发、生产及销售。

如果您嫌麻烦，那么一个更简单的原理图就是

光（激光）<————>光模块<————>电（电信号，即“0”和“1”）

二、行业发展蓝图

1）当前市场现状

目前光模块的市场主要是两个部分组成，分别是电信市场和数通市场。

全球电信侧光模块市场规模（亿美元）及同比增速

电信市场即传统的移动电话基站与千兆光纤网络建设。近年来增长最迅速的是新兴的数通市场（这也是近年来资本市场中资金追捧光的主要原因）。数通市场即数字通信市场（亦称数据通信市场），而光模块作为光电转换器件的功能及作用主要服务于数据中心与服务器间的互联，这也是光模块当前增长最迅速的市场。数据中心为企业为企业存储、处理和管理大量数据的关键基础设施，加之全球范围内包括视频流媒体、社交媒体、电子商务等用户对于在线服务和内容的需求不断增加，驱动全球数据中心扩张……

全球计算设备算力总规模（EFLOPS）

“随着大模型等人工智能技术的快速发展，海内外云厂商加大算力投资规模，进一步推动光模块在数通市场的需求增长。根据Lightcounting测算，2023年全球数通光模块市场规模达到62.5亿美元，2024-2029年预计将以27%的CAGR增长，2029年有望达到258亿美元。其中，以太网光模块市场有望贡献主要增长，预计将以26%的CAGR增长至222亿美元。未来，数通市场的增长驱动力主要来自高速光模块的需求。根据Lightcounting预测，2025年800G以太网光模块市场规模将超过400G，随着高速光模块的快速导入，预计2029年800G和1.6T光模块的整体市场规模将超过160亿美元。根据Coherent预测，未来五年内 800G和 1.6T光模块有望成为市场主流产品。”

全球数通光模块市场规模（亿美元）及同比增速

2）未来发展状况

该部分准备从主要发展方向的三个主要方面谈谈光模块未来的发展图景，其他在年度报告中有更详细介绍，在这里集中介绍光模块发展的主要方面。关于专业技术部分就由年度报告代劳了，后面做总结时详细说说公司的上下游关系，以及对整个产业链做一个梳理。

• 线性驱动可插拔光模块（LPO）

“线性驱动可插拔光模块（linear drive pluggable optics），是指采用了线性直驱技术，去除传统的DSP （数字信号处理）/CDR（时钟数据恢复）芯片，光模块中，只留下具有高线性度的 Driver（驱动芯片） 和 TIA（Trans-Impedance Amplifier，跨阻放大器），并分别集成 CTLE（Continuous Time Linear Equalization，连续时间线性均衡）和 EQ（Equalization，均衡）功能，实现系统降功耗、降延迟的优势， 但系统误码率和传输距离有所牺牲。根据Macom的数据，具有DSP功能的800G多模光模块的功耗可 超过13W，而利用MACOM PURE DRIVE技术的800G多模光模块功耗低于4W。行业普遍认为，LPO 可以适用于特定的短距离应用场景。例如，数据中心机柜内服务器到交换机的连接，以及数据中心机柜间的连接等。”

下面这张图很好地说明了光模块在整个数据互联实现过程当中的分工地位：

传统方案和LPO的区别示意图

• 半重定时线性链接（LRO）

“Linear Receive Optics 或称“HALO” (半重定时线性光连接Half-retimed Linear Optics) 架构进行优 化。在 LRO 收发器或有源光缆(AOC)中，只需在从电口输入到光口输出的传输路径上放置一个用于信 号重定时和均衡的 DSP，接收端采用线性设计。该方案在满足互操作性及标准的同时，使整体功耗大 幅降低。其优势和弊端是介于传统方案和 LPO方案之间，总体来看，LRO被定义为 DSP和 LPO光模块的过渡技术。”

LRO内部结构示意图

• 光电共封装技术（CPO）

这个部分也是大多数人最关心的部分。很多人不懂什么是CPO，只是把他当做一个概念，而CPO在大多数人的印象中的概念往往只是其作为一个炒作的板块的概念。讲到这里大家应该已经很清楚了光模块不是CPO！虽然在板块概念中各类标的都是放在一起的，但依然存在更多复杂的关系。换言之，CPO是未来光模块努力的一个方向。其本质功能还是在做光电转换这件事，但技术相较于现在更先进。

“光电共封装（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 技术可以缩短交换芯片和光引擎 之间的距离，以帮助电信号在芯片和引擎之间更快地传输；不仅能够减少尺寸，提高效率，还可以降低功耗。CPO 行业标准形成预计还要一定时间，但 CPO的成熟应用或许会带来光模块产业链生态的重大变化。硅光技术既可以用在传统可插拔光模块中，也可以用在CPO方案中。800G传输速率下硅光封装 渗透率会有提升，而CPO方案则更多的是技术探索。”

三、（光模块）行业上下游情况

1）上游是什么？有哪些？

光模块行业的上游主要包括光芯片、有源光器件和无源光器件。光芯片在光模块成本中占比较高。 简单来看，光芯片主要由光芯片、电芯片、光组件和其他结构件所构成，其中上游光器件元件是光模块 成本中的主要部分，在光器件元件中，光发射模块TOSA和光接收模块ROSA成本占比较高。TOSA的 主体为激光器芯片（VCSEL、DFB、EML 等），ROSA 的主体为探测器芯片（APD/PIN 等）。光芯片中 高端芯片目前具备量产能力的供应商主要在海外；10G 及以下速率的 DFB、PIN、VCSEL、FP、APD 国内厂商供应链成熟，50G及以上速率的 EML激光器目前仍需进口；10G-25G速率的 EML激光器， 目前已有部分国内厂商可实现批量供应。

2）下游是什么？有哪些？

光模块目前主要应用于数通市场、电信市场和新兴市场。其中数通市场是增速最快的市场，已超越电信市场成为光模块产业的主要增长点。电信市场是光模块最早应用的领域，随着5G建设的推进，对光模块的需求将大幅增加。新兴市场包括消费电子和工业自动化等领域，具有巨大的发展潜力。光模块的下游应用广泛分布在数据中心、5G基站和承载网、光纤接入及新兴产业等领域。未来随着数据中心的快速发展、光纤接入市场的扩容、5G 技术的推广以及新兴产业的蓬勃发展，下游应用驱动流量不断升级，催生光模块作为算力设施的持续发展，带动高速率光模块需求的显著增长，光模块行业将迎来爆发式增长。同时，也只有不断提高光通信转换模块产品的速率、积极研发出更高规格的模块，才能满足下游产业迅速发展的要求。

四、总结与梳理

1）作为普通投资者，我们应该关注什么？

我们作为投资者最关心的是我们买的公司是否真的赚钱。去年开始在资本市场几乎达成共识就是投ai，问题是当前ai产业链到底谁在赚钱？我们回到开始老黄提出的五层蛋糕理论当中，ai真正进入到人类经济活动中并产生经济效益，必须要在最终端的应用端实实在在地应用到人类生活当中我们才能谈ai的所谓经济效益。那么目前在应用端尚处于发展阶段（虽然已有很多非常有用的应用，但还没有真正进入ai产生稳定甚至稳定增长的收益的过程），真正赚钱的是当前产业上正在布局的上游硬件。什么意思呢？就是说现在各个ai大厂（如腾讯、阿里、亚马逊、微软等）都看到了ai应用端的高效性，准备布居ai，但当下真正在赚钱的ai公司其实是作为上游拿大厂订单的这些给下游公司“卖铲子”的公司。

投资也是一样，我们看的周期比较短，而ai风口到来当然不会马上在应用端看到收益，所以我们当然更倾向于去买那些已经拿到真金白银订单的“铲子”公司，也就是人工智能硬件上游。就是说即使最后真的泡沫破裂，这些ai大厂大量的投入没有获得相应的超额回报，但不影响上游这些公司去拿订单从事ai方面的生产。

那么逻辑走到这一步，我们作为投资者肯定理所当然地更加关心各个大厂在人工智能领域的CAPEX——资本支出的情况。

2024Q4海外云巨头（前4）资本开支（百万美元）

2024年 Q4单季度，微软、Meta、谷歌、亚马逊四家公司合计资本支出同比提升69%至706亿美元。 根据Factset一致预期，2025年四家公司的合计资本开支预计将同比增长37%至3055亿美元。

国内头部云厂商资本开支及同比增速

2024 年 Q4 国内三大互联网厂商（阿里巴巴、腾讯、百度）合计CAPEX为707亿元，同比增速253.50%。近年来国内互联网厂商逐步加大对AI相关业务的投入，并加快将AI技术整合进其原有业务，12对AI基础设施建设的重视程度日益提高，由此推动了其资本开支的大幅增长。

可以看到自2024年始，各个大厂的CAPEX不仅在增加，CAPEX的同比增长也有一定增速（如果说CAPEX是赚钱的速度，那么同比增长就是加速度！这里大家要建立起这样一个动态的概念来）。

其实我们今后在ai方面的投资决策或者说我们如何去判断ai这个行业的景气度，完全可以重点关注美国头部科技公司以及中国头部互联网公司的资本支出情况。就是当大多数人还在看这些大公司的净利润时，我们需要去关注这些头部公司的资本支出情况，一旦支出强度减弱那么很可能预示着周期见顶，或者说阶段性地达到峰值平台区域。

2）行业生态及上游产业链归纳

当前光模块还是以传统的有DSP形式存在。DSP简单来讲就是将光收发器接收到的模拟光信号（通过广电转换的道德电信号）进行高速数字化处理，其主要功能包括均衡（equalization）、信号解调、误码校正（FEC，Forward Error Correction）、相位恢复、色散补偿等操作，本质上是保证光信号转换为数字信号时是可靠的。

当前DSP电芯片市场中，博通占据全球领先的市场份额。在高端光模块DSP市场（用于400G、800G甚至1.6T的PAM4 DSP）中，博通（Broadcom）和Marvell（通过收购Inphi）已形成双寡头垄断格局。两家公司凭借 SerDes IP、PAM4 编/解码算法及与云数据中心客户的紧密合作，几乎垄断了高端 DSP 的供应。据综合行业数据，高端 DSP 市场上博通 + Marvell的份额合计估计超过90%，其中博通占据较大的比重，尤其是在 1.6T 和 400G DSP 方案上更具技术领先优势。

我整理了一张图表，具体的产业链生态如下图所示

用ai整理了一个产业链上下游关系图表

而DSP电芯片的国产化程度低（国产化率不足10%），高端DSP仍主要依赖进口，尤其是博通和Marvell的产品。当前国内部分公司（如裕太微）正在加速研发高速DSP芯片，尝试掌握时钟恢复、均衡算法等核心技术，但目前尚未形成大规模量产的能力。此外，高端DSP多采用5nm/3nm工艺制程，这依赖于台积电等代工厂，而这些产能主要被AI芯片、GPU等挤占，而更重要的是很容易受到技术封锁（详情请参考荷兰政府强制接管闻泰科技旗下控股子公司安世半导体）。

光模块不仅需要DSP电芯片，还需要有源、无源光器件（其实也很容易想到，电信号转换为光信号或者反之都需要光收发器），所以光模块的上游主要就是光器件元件。

五、闲谈

讲了这么多，光模块只是人工智能产业链的分支（五层蛋糕的第三层：云端基础设施）当中的分支（数据中心）的分支（数通互联网络搭建）的一个组成部分。真正实现高速互通还需要光纤光缆的参与，所以这也是为什么2026年年初光线价格暴涨5~6倍的原因，其实也是进入到ai赛道了。很多人看不懂这个“易中天”为什么能一直📈，也不懂这个长飞光纤怎么也望不到头地📈。

原因在于没有看懂整个光通信产业链，不知道光模块整个应用场景是怎样的，那么这个应用场景未来的增长点在哪里自然也看不到。当然这些介绍并不专业，而旨在理清整个产业链逻辑与行业生态大致情况。

所以之前在抖音上刷到一个东西感觉也挺好玩的

抖音网图

简言之就是一个炒股的比专业人员还懂这个行业和产业。诚然，你不可能在产品的细节方面对其中的物理或者自然科学的知识有全面的了解，而这种了解对投资者来讲往往就是对行业与产业的深度分析。所以真正投资要学习的是这些东西，而不是每天对着k线折磨自己。

我特别想引用老段一直以来都在强调的一句话：

“做对的事情，把事情做对。”

对价值投资者来说，做对的事情首先是选择一个好的生意；对我们价值投机者来说，做对的事情就是在风口到来时选择一个对的行业（当然还要选择行业中的好公司）！剩下的把事情做对就是确证自己的认知，知行合一地践行自己正确的认识。不要被市场的波动影响，静静等待收获日的降临。其实赚钱很轻松（指不必折磨自己，分析好产业与行业做好相应的资产配置即可）！

最后提醒

投资有风险，入市需谨慎！