导语
CPO技术由于具有低价、低功耗、高性能等优势,渗透率加速上行!
梳理光电通信模块行业的核心产业链,以期挖掘出后续有爆发潜力的个股!
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2025年3月,英伟达在GTC大会上扔出一颗“核弹”:全球首款CPO硅光交换机正式亮相。这款产品能将数据中心网络功耗砍半,却让AI算力暴涨63倍!够拽的是它能让百万GPU组成超级AI工厂,彻底打破传统网络传输的瓶颈。
行业透视
CPO技术优势明显,硅光路线成为其主要技术路径
A)CPO技术将ASIC芯片和光引擎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,可用于数据中心、高性能计算、人工智能、虚拟现实。硅光技术因其集成度高、CMOS工艺兼容有望实现低成本的特性成为CPO技术实现的主要路径。
B)CPO技术优势突出:低功耗、低时延、高带宽、提高系统性能、成本效益。
图表1:从Pluggable到CPO的51.2T系统功耗降低

C)硅光成为CPO的主流路线。CPO主要有两条技术路径:1)基于硅光集成的单模方案,2km及以下距离,主要面向大型数据中心内部光互联。一部分数据中心终端客户希望用硅光向下覆盖短距VCSEL的应用,硅光技术因其集成度高、CMOS工艺兼容有望实现低成本的特性成为CPO技术的主要路径。2)基于VCSEL的多模方案,30m及以下距离,主要面向超算及AI集群的短距光互联。VCSEL芯片制造商和交换机厂商在发力,开发VCSEL的低成本CPO解决方案,以维持vcsel方案在CPO赛道的市场占有率。
图表2:CPO技术发展历程

D)CPO技术发展的未来应用:OIO和光计算。1)OIO:光I/O技术将光学收发芯片放进计算芯片内封装,可以大幅改善芯片扇出带宽,降低光互联功耗,实现可媲美板内/框内电互联的带宽密度/功耗水平,同时,又能提供电互联无法达到的互联距离(km级),为集群系统互联提供了一种低功耗,大容量的新技术路线。光I/O技术的具体实现技术路径以硅光技术为主。2)光计算:光计算是一种新兴的计算技术,其利用光信号执行计算任务,具有更高的并行计算能力、更低的能耗、更大的带宽、更快的响应时间等特性。其与AI结合后,可以处理更加庞大的数据量,建立更加优秀的模型,研究更准确的算法。
图表3:光I/O用于芯片间的互联(左) 光 I/O带宽密度提升、能效降低(右)

CPO市场空间广阔,发展需产业链协同推进
A)AI拉动CPO市场有望快速增长,Yole预计到2033年,CPO市场规模达到26亿美元。各芯片大厂纷纷布局CPO领域,行业百花齐放,CPO产业链环节较多,未来发展仍需产业链各个环节协同。
B)CPO/OIO市场迅速抬升,CAGR分别达69%和81%。根据Yole预测,伴随未来人工智能(AI)的发展,数据通信光学器件一直在增长,2022-2028年其CAGR将为24%,2028-2033为80%,收入预计将从2022年的3800万美元增长到2033年的26亿美元,其中CPO将从2022年的600万美元增长到2033年的2.87亿美元,CAGR为69%;OIO将从2022年的500万美元增长到2033年的23亿美元,CAGR为81%。
图表4:CPO/OIO市场空间广阔(左) LightCounting对CPO的预测(右)

海外大厂引领CPO产业发展
目前CPO的需求主要集中在海外,海外大厂争相布局CPO技术。博通已向客户交付了业界首款51.2TCPO以太网交换机Bailly;Marvell将CPO技术集成到下一代定制XPU中,提升AI服务器性能;台积电推出COUPE平台,已成功实现CPO与先进半导体封装技术的集成;英伟达加速CPO技术进程,并在GTC大会上发布了3款CPO交换机。
图表5:新华三800G CPO硅光交换机(左) 锐捷网络25.6T CPO交换机(右)

国内厂商积极布局CPO技术
国内厂商积极进行技术研发和产品布局,中际旭创、新易盛、天孚通信、光迅科技均已在CPO技术领域有所布局;太辰光布局保偏MPO和光柔性板;源杰科技和仕佳光子均已布局大功率CW光源;罗博特科子公司ficonTEC布局硅光耦合及封装设备;锐捷网络发布了业界领先的CPO交换机。
投资策略
CPO技术虽然当前产业规模仍较小,但其性能优势显著,长期来看或为数据中心光电转换模块的终局结构,远期渗透空间广阔。当前国内供应商在CPO链中参与的环节仍集中在产业链上游,且为了对冲当前复杂的国际的形势,进行了广泛的产能全球化布局。看好客户资源优异,同时在CPO的CW光源及光源模块布局较早的标的公司。
公司梳理
(1)中际旭创:公司主营业务为高端光通信收发模块的研发、生产及销售,为云数据中心客户提供100G、200G、400G、800G和1.6T的高速光模块,与全球领先的云数据中心客户和国内外主流通信设备厂商形成长期稳定的合作关系,在行业内保持了出货量和市场份额的领先优势。
(2)新易盛:Alpine提供硅光技术支持:子公司Alpine为公司在硅光模块、相干光模块以及硅光子芯片技术方向提供技术支持和供应链的可靠保证, 目前已成功推出相关产品并做了充分的准备。
(3)天孚通信:天孚通信在2005年成立,是业界领先的光器件整体解决案提供商和先进光学封装制造服务商,产品广泛应用于光纤通信、光学传感、 激光雷达、医疗检测等领域。
风险提示
AI应用发展不及预期的风险;技术发展不及预期的风险;市场竞争加剧的风险;国际贸易摩擦的风险;国际贸易摩擦风险;行业需求波动风险;汇率波动风险。
资料参考