1 颗 GPU 要配 12 个?被 AI 催爆的光模块,藏着怎样的产业密码?
当你刷着AI生成的文案、看着 8K 超高清视频时,可能不会想到,背后有个 “隐形传输官” 正在以光速运转 —— 它就是光模块。
2024 年全球光模块市场规模暴涨 52%,达到 144 亿美元💵,而 AI 训练集群里 1 颗 GPU 要搭配 12 个光模块的 “刚需”,更让它成了算力时代的 “香饽饽”。
这个看似陌生的元器件,其实是数据传输的 “神经网络”,没有它,AI 大模型的训练、云端数据的交互都得 “卡壳”。
为什么中国厂商能拿下全球过半份额?从零件到成品,这条产业链里藏着哪些机会与挑战?今天就用最通俗的方式,把光模块的 “身份” 和产业逻辑一起说透。
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一、先搞懂:什么是光模块?
用 “快递站” 打个比方:如果把数据传输比作 “快递运输”,那光模块就是负责 “快递装卸 + 提速” 的关键站点
—— 它的核心任务,是在 “电信号” 和 “光信号” 之间切换,让数据能以光速在光纤里传输,最后再变回我们设备能识别的电信号。
光模块的组成
1. 一句话定义:光模块是 “信号转换器 + 传输加速器”
光模块的本质,是一种实现光电信号转换的有源器件,通常长得像个 “小盒子”(常见尺寸如 10cm×5cm×2cm),一端能接光纤,另一端能连电路板。
简单说,它干了两件核心事:
发送端:把『服务器』、交换机等设备里的 “电信号”(比如你手机里的视频数据),转换成能在光纤里高速跑的 “光信号”;
接收端:等光信号通过光纤传到目的地后,再把它变回 “电信号”,让终端设备能识别使用。
没有光模块,数据就只能靠电线传输 —— 但电线传输速度慢(最高每秒百兆级)、距离短(超过 100 米就衰减严重),根本撑不起 AI 大模型动辄几十 TB 的训练数据传输,也没法实现跨城市的 5G 信号覆盖。
2 用生活场景理解:光模块的 3 个 “刚需时刻”
其实光模块早渗透进我们的生活,只是你没察觉:
刷短视频时:你手机连的 5G 信号,要通过基站里的光模块,把信号转换成光信号传去核心网,再把云端的视频数据传回来;
用云盘存文件时:你上传的照片、文档,会先通过家里路由器的光模块(部分高端路由器内置),变成光信号传向云『数据中心』;
AI 训练时:ChatGPT 训练一次要处理千亿级数据,这些数据得在成千上万颗 GPU 之间流转,每颗 GPU 都需要光模块 “搭桥”,才能实现每秒几十 GB 的传输速度 —— 这也是为什么 1 颗 GPU 要配 12 个光模块的原因。
3 核心指标:怎么判断光模块 “好不好用”?
就像选手机要看 “内存 + 续航”,光模块的好坏主要看 3 个指标:
速率:决定传输速度,常见的有 100G、400G、800G、1.6T,速率越高,能传输的数据量越大 —— 比如 800G 光模块每秒能传 100 部高清电影,1.6T 则是它的 2 倍;
功耗:传输同样数据,功耗越低越节能,AI 『数据中心』里有几十万个光模块,每降低 1W 功耗,一年就能省几万度电;
距离:分短距(『数据中心』内部,几十米)、中距(城市内,几公里)、长距(跨城市 / 跨国,几十公里以上),不同场景需要搭配不同距离的光模块。
二、产业链拆解:上中下游的 “分工与博弈”
搞懂了光模块的 “身份”,再看它的产业链就清晰多了。这条链就像 “制作精密蛋糕” 的过程:上游做核心原料,中游搞组装加工,下游负责消化应用,每个环节的技术壁垒和话语权天差地别。
上游:技术壁垒最高的 “核心零件厂”
这是产业链的 “价值心脏”,成本占比超 60%,尤其是光『芯片』和电『芯片』,堪称技术皇冠上的明珠。
光『芯片』:光模块的 “大脑”
负责把电信号变成光信号(激光器『芯片』),再把光信号变回电信号(探测器『芯片』)。其中高速长距离的 DFB 和 EML 『芯片』最难做,过去基本被 Lumentum、Broadcom 等国际巨头垄断。
不过国内的源杰科技、长光华芯已经加速追赶,在部分领域实现突破。
电『芯片』:“神经中枢” 卡脖子最严重
相当于光模块的 “信号指挥官”,负责驱动『芯片』工作、放大微弱信号。遗憾的是,这个环节国产化率极低,主要被 Broadcom、Marvell 等海外企业掌控,是目前最需要突破的 “卡脖子” 环节。
光学组件:不起眼的 “基础建材”
包括透镜、滤光片等无源器件,以及磷化铟、砷化镓等材料。虽然技术门槛低于『芯片』,但国际厂商仍占据主导,国内福晶科技等企业正在逐步发力。
中游:中国最能打的 “组装制造商”
这是中国企业的 “主场”,全球市场份额超过 50%,尤其是在『数据中心』领域优势明显。中游厂商的核心工作,就是把上游的元器件精密封装成成品光模块。
目前全球主流的封装形式有 CWDM4、QSFP-DD 等,而 CPO(共封装光学)和硅光技术是未来的重要方向。
国内的中际旭创、光迅科技、新易盛堪称 “三巨头”:中际旭创 2024 年 800G 光模块出货 750 万只,良率超 95%;新易盛凭借 LPO 技术把毛利率做到 47.48%,成为行业最高。
不过中游也有短板,比如光『芯片』贴片机等封装设备,还主要依赖日本、德国企业。
下游:需求爆发的 “买单方”
下游就像 “大胃王”,直接决定光模块的技术方向和销量,其中『数据中心』是绝对的 “需求引擎”。
『数据中心』 / 云厂商:最大金主
谷歌、亚马逊、阿里云这些巨头,为了支撑 AI 算力,对 800G、1.6T 高速光模块的需求呈指数级增长。2025 年北美四大云厂商资本开支超 3300 亿美元💵,大半都要花在『数据中心』建设上,而光模块是核心采购项。
电信运营商:稳定基本盘
5G 网络的前传、回传都离不开光模块,中国移动、中国电信等运营商是稳定的采购方。随着 5G-A 建设推进,这部分需求还在持续增长。
新兴市场:未来增量
高级别自动驾驶需要高速传输传感器数据,消费电子也在探索光互连应用,这些新兴场景正成为光模块的新增长点。
三、核心趋势:技术迭代与国产替代的 “双轮驱动”
光模块行业的增长,本质是技术迭代和国产替代在 “双轮驱动”,这两个趋势里藏着产业的未来。
技术迭代:从 800G 到 1.6T 的 “竞速赛”
光模块的速率升级速度越来越快,从 400G 到 800G 用了 3 年,而从 800G 到 1.6T 仅用 1 年就进入规模部署阶段。
目前 800G 光模块是市场主力,2024 年出货量增长近四倍,而 1.6T 产品已经开始抢单:
中际旭创的 1.6T 光模块单价 800 美元💵,2025 年预计出货 300 万只,市占率将达 50%;
新易盛、光迅科技也已通过『英伟达』认证,加入竞速队列。
更关键的是 CPO 技术,它能解决传统光模块的功耗和密度瓶颈,是 3.2T 时代的核心方向。国内天孚通信已经成为『英伟达』 CPO 交换机光引擎的独家供应商,单台配套价值量达 28.5 万元。
国产替代:从 “组装强” 到 “『芯片』强” 的突破
中国厂商在中游封装环节已经全球领先,但上游『芯片』仍是短板。不过近年来国产替代的节奏明显加快:
光『芯片』领域,源杰科技的 DFB 『芯片』已经批量供货,长光华芯的 EML 『芯片』进入送样阶段;
特种元器件领域,光库科技的铌酸锂调制器(800G 以上高端模块的 “心脏”)已送样谷歌、微软,全球能做到的企业屈指可数。
随着国家政策和资本的持续扶持,上游『芯片』的国产替代正从 “单点突破” 走向 “全面开花”,这也是光模块产业最值得期待的变化。
四、龙头比拼:谁是光模块赛道的 “真王者”
在光模块赛道上,不同企业的定位差异很大,有的靠量产取胜,有的凭技术卡位,我们挑几家代表性企业看看:
中际旭创:量产王者
全球市占率 18%,800G 产品在北美份额达 35%,1.6T 赛道先发优势明显,泰国工厂月产能达 50 万只,牢牢锁定谷歌等大客户订单。
新易盛:毛利黑马
靠 LPO 技术把成本降 20%,毛利率高达 47.48%,2025 年上半年净利润增速超 350%,在 AWS 的份额达 60%,爆发力十足。
天孚通信:CPO 关键先生
作为『英伟达』 CPO 光引擎独家供应商,绑定下一代技术路线,同时光连接器全球份额前三,业务稳定性极强。
光库科技:技术稀缺者
铌酸锂调制器技术全球领先,提前卡位 1.6T/3.2T 时代核心环节,是 “卡脖子” 领域的国产独苗。
光模块的未来,藏在 “速度与突破” 里
从 200G 到 1.6T,从依赖进口到全球领跑,光模块这个 “信号转换器”,早已从幕后走向台前,成了算力时代的 “刚需品”。它的发展轨迹,正是中国科技产业升级的缩影。
随着 AI 算力需求持续爆发,这条 “光速传输” 的产业链还将不断创造新的增长奇迹。
看完对光模块的基础解读,你觉得在光模块的上中下游中,哪个环节的国产替代最值得期待?欢迎在评论区聊聊你的看法!