光通信风口已至：芯片巨头加码，产业链满产满销，光进铜退成必然趋势？

英伟达聚焦光通信产业链投入持续加码今年3月份的英伟达GPU技术大会上英伟达创始人黄仁勋用了相当长的篇幅谈及光通信。这是因为英伟达最新一代GPU架构中芯片之间通过NVLink协议互联双向带宽达到1.8TB/s。数据中心里通常用铜缆和光纤传输数据但当GPU通信速率提高到1.8TB/s后铜缆能稳定工作的距离在缩短所以黄仁勋表态在这个速率下铜线已到极限应换光纤。一个多月后的5月6日英伟达宣布向光纤制造商康宁投资最多32亿美元在美国北卡罗来纳州和得克萨斯州新建三座工厂。工厂建成后康宁的光连接制造产能将提升10倍光纤产量扩大50%以上。此前英伟达已向激光器厂商Lumentum和Coherent各投入20亿美元三笔投资合计超过70亿美元。今年1月份Meta也和康宁签下了最高60亿美元的多年期光纤供应协议。也就是说芯片巨头和云计算大厂在光通信上游的投入持续加码产业链头部企业正把产能当作需提前两三年锁定的资源。光通信产业链进入快速增长期事实上整条光通信产业链都在进入快速增长期。负责光电信号转换的光模块是AI数据中心内部互联的核心器件。A股光模块三家龙头中际旭创300308.SZ、新易盛300502.SZ和天孚通信300394.SZ2026年一季度合计营收接近292亿元合计归母净利润超过90亿元同比均大幅增长。同时由于需求增速远快于供给扩张上游的光纤和激光器已供不应求。公开信息显示AI特种光纤G.657.A2的价格过去一年从30元/芯公里涨到超200元/芯公里涨幅超六倍。根据华泰证券测算2026年全球光纤供应缺口约为5%到10%。华东一家光器件企业的相关负责人张先生表示以前光纤行业主力客户是电信运营商需求随5G基站建设和宽带入户工程走但当前AI数据中心建设改变了格局云厂商取代运营商成了光纤最大的增量买家采购规模和节奏与过去完全不同。“光链”满产满销需求增长迅猛英国商品研究所CRU数据显示2025年全球数据中心的光纤用量达到6960万芯公里2026年预计突破1亿芯公里。增量核心来源是AI一个AI数据中心所需光纤量是传统数据中心的10倍以上。2024年AI驱动的光纤需求在数据中心光纤总需求中占比不足5%但到2027年预计升至35%。光模块需求增长同样迅猛。LightCounting统计显示2025年全球光收发器及相关产品销售额超230亿美元同比增长约50%其中以太网光收发器市场约170亿美元同比增长60%。该机构预计2024年至2026年以太网光收发器市场将保持约59%的年复合增长率2026年至2030年间回落到15%左右。这些需求背后是持续加码的产业链资本开支。北美四大云厂商微软、谷歌、Meta、亚马逊2025年第四季度合计资本开支1186亿美元同比增长64%市场预期2026年四家合计将进一步增至5708亿美元甚至更高。国内方面阿里巴巴2025年2月宣布未来三年投入超3800亿元用于云和AI基础设施建设腾讯、字节跳动等也在加大AI领域投入。资本开支增长直接体现在光模块公司财报上。中际旭创一季度营收194.96亿元同比增长192%净利润57.35亿元同比增长262%单季利润超过2025年全年的一半新易盛一季度营收83.38亿元同比增长106%800G光模块全球市占率为25%至30%Lumentum 2026财年第三财季营收8.08亿美元同比增长90%在手订单排到2028年。供给端未跟上节奏光纤价格暴涨市场需求高速增长但供给端未跟上节奏。张先生认为光通信产业链环节较多上游是光纤预制棒和光纤中游是激光器、光芯片、光引擎和光模块下游是数据中心运营商和电信运营商。过去几年光纤行业主力客户是电信运营商需求随5G基站建设和宽带入户工程走。5G铺设高峰过后运营商端需求趋于平稳光纤行业一度产能过剩价格持续承压不少中小企业退出市场。如今AI数据中心建设改变了格局云厂商取代运营商成了光纤最大的增量买家采购规模和节奏与过去不同。张先生强调光纤行业在不到两年时间里从供过于求变为供不应求转变速度超出大多数厂商预期。光纤预制棒是光纤核心原材料扩产周期在一年半到两年之间新产线从投产到良率稳定还需额外爬坡时间。上一轮产能过剩带来的价格战让行业伤了元气这一轮复苏中头部企业对扩产普遍谨慎优先提升现有产线利用率。目前海外主要光纤厂商基本满产部分企业新增产能要到2027至2028年才能释放。主流厂商产能还向AI数据中心所需的特种光纤倾斜进一步压缩普通光纤供给空间。除AI特种光纤价格暴涨六倍外普通单模光纤价格也从去年底的不到20元/芯公里涨到接近100元/芯公里国内头部光纤企业产线基本满负荷运转业绩爆发式增长。例如长飞光纤601869.SH2026年一季度营收36.95亿元同比增长27.70%归母净利润4.95亿元同比增长226.40%亨通光电600487.SH一季度营收177.91亿元同比增长34.09%归母净利润11.05亿元同比增长98.53%。此外美国电信运营商ATT今年3月宣布未来五年将投入超2500亿美元建设网络基础设施重点方向包括光纤部署即除AI外的传统电信需求也在增加。一位深圳算力租赁企业市场负责人表示光纤和光模块涨价推高了建设算力集群的网络侧成本今年新建集群的连接设备预算比两年前高出不少。以前搭集群时网络侧开支占比小现在成本快速上升已成为预算中需单独关注的一项。康宁光通信数据中心业务中国区总监陈子晏表示新一代AI机柜功率从传统通算服务器的20千瓦以下升到130千瓦甚至更高数据中心需预留更多空间给液冷和散热设备留给布线的空间被进一步压缩。他认为在高功耗、高密度机柜中使用传统直径光缆密集线缆会阻挡气流循环引发设备过热。基于此康宁的SMF - 28 Contour光纤将外径从250微米缩减到190微米集束成光缆后横截面积减少约40%意味着在同样线槽空间内可部署接近两倍的连接数量。陈子晏还表示现在AI数据中心建设要求快速交付供应链响应速度成了客户选择供应商时越来越看重的因素。铜缆仍有市场与光纤并存三年在英伟达最新的GB200 NVL72系统里72颗GPU之间通过5184根铜缆互相连接铜缆总长超两英里约3.2公里。目前市场上铜缆方案按有无信号处理电路分为三种DAC直连铜缆适用于三米以内不含电子元件成本仅为同规格光模块的六分之一功耗不到0.1瓦ACC有源铜缆内置信号增强芯片传输距离可延伸到1.5米左右AEC有源电线缆内置信号再生芯片在112G速率下传输距离可做到5到6米。英伟达下一代GB300架构规划仍包含铜缆机柜内部短距连接用铜跨机柜长距连接用光。铜缆企业业绩仍在增长。如沃尔核材002130.SZ2025年高速通信线业务营收10.17亿元同比增长237.99%。该公司已完成单通道448G高速通信线样品开发与安费诺、莫仕、泰科等头部连接器厂商保持稳定合作同时向Samtec等新客户送样验证并在惠州和越南扩建生产基地。沃尔核材董事长周和平表示在AI技术迭代过程中光模块和铜缆分别应用于数据中心不同位置未来多种方案可能长期并存公司暂时不涉及光模块和光纤领域。一位华南大型私募机构研究员表示目前行业对铜缆和光纤分工已有清晰共识三米是分界线三米以上连接快速切换到光纤推动了过去一年光模块和光纤价格上涨三米以下机柜内部连接铜缆在成本和功耗上的优势短期内无可替代方案。他判断铜缆在机柜内短距连接中的主导地位至少还能维持三年去年跟踪的几家铜缆上市公司高速通信线订单几乎都翻倍增长扩产计划也在加速推进。未来三年光纤在跨机柜和跨数据中心连接上会快速铺开铜缆在机柜内部连接密度上也会继续加大两者同时增长只是方向不同。光互连技术进步多种方案并行铜缆在短距场景至少还要用三年但光互连技术进步不停。国内一家大型信息与通信技术厂商相关负责人表示数据中心内部实现完全光互联是行业终极目标CPO共封装光学是目前行业公认的下一代光互连方案。传统数据中心连接方案中交换芯片和光模块分开中间通过几十厘米铜线连接。数据先以电信号形式在铜线上传到光模块光模块再把电信号转换成光信号通过光纤发送出去。但传输速率提高后这段铜线带来的信号衰减和功耗损失增大。CPO做法是把光引擎直接集成到交换芯片所在基板上电信号传输距离从几十厘米缩短到几厘米以内同时省去传统光模块中的DSP。英伟达测试数据显示CPO交换机相比传统可插拔方案能效改善3.5倍信号完整性提升63倍。知名市场研究机构TrendForce集邦咨询测算以Micro LED CPO方案为例采用该架构后1.6Tbps光通信产品整体功耗有望从约30W降到1.6W。另一家市场研究机构Bernstein估算单台英伟达Quantum - X800 CPO交换机总成本约57万美元CPO光引擎与激光器的组合均价至少比1.6T可插拔光模块高出10%。今年3月份的GPU技术大会上英伟达现场发布的Feynman GPU架构首次大规模引入硅光子技术芯片间带宽提升10倍、能耗降低90%。同月举行的OFC光纤通信大会上光互联论坛牵头40多家厂商完成了CPO系统的互操作验证。一位业内人士表示CPO商用分步推进。今年下半年CPO交换机将开始小规模部署首批用户包括CoreWeave和Lambda等AI云服务商主要目的是在实际运行环境中验证长期可靠性和供应链成熟度。他认为CPO进入价值更高、容错要求更严的GPU侧时间可能推迟到2028年下半年以后。当前行业共识是先在交换机上跑通可靠性再往GPU侧推进。CPO现实障碍在于维护。传统可插拔光模块独立坏了可由运维人员现场几分钟内更换。CPO光器件封装在交换机内部出故障通常需整机更换或返厂维修停机时间长。对于全年无休的数据中心来说这是现实问题。在CPO大规模铺开前LPO线性可插拔光学是更现实的过渡方案。LPO去掉传统光模块中的DSP功耗比传统可插拔模块低约三分之二保留可插拔模块化设计出问题可现场快速更换。Bernstein预计到2030年LPO出货规模有望超过CPO。未来几年可插拔光模块、LPO和CPO三种架构将并行存在。对于部署几万颗GPU的AI算力集群每个连接节点省下几瓦功耗、减少几微秒延迟乘以整个集群几千上万个连接都是很大的效率收益。这也是行业在CPO之外还推进多条技术路线的原因。NPO近封装光学也是其中之一。NPO集成度介于可插拔光模块和CPO之间光引擎未封装在芯片内部放在芯片所在基板旁边距离在厘米级别比CPO毫米级远比传统可插拔方案几十厘米近。NPO散热易处理光引擎可独立更换维护难度比CPO低。这些技术已落地到具体产品。5月8日新华三集团发布搭载CPO和NPO技术的S9800系列智算交换机单芯片交换带宽达到102.4T端口带宽较前代提升一倍支持外置光源和光引擎灵活替换追求高带宽同时保留现场运维便利性。从可插拔光模块到LPO从NPO到CPO光互连技术分步推进。新华三工作人员表示铜缆在短距连接中短期内有成本和功耗优势但从趋势看光互连在数据中心内部覆盖范围会越来越大。对于“光进铜退”行业在方向上无分歧分歧在于推进节奏。那么如果AI数据中心对光的需求继续以这个速度增长铜缆在数据中心里的空间会不会被进一步压缩