7月22日,广发证券在国防军工行业AI系列研报中抛出了一个关键判断:AI算力瓶颈正在向“连接”环节转移。从CPO光互连方案来看,无源光器件的发展趋势确实值得深入探讨。
首先给出几个核心观点。当前AI算力瓶颈正逐渐转向“连接”领域,无论采用铜缆还是光纤方案,光器件的需求量都极为庞大。随着训练与推理规模持续扩大,竞争焦点正从单颗芯片的性能转向整个系统的协同效率。当AI迈入系统时代,连接能力成为决定整体性能的关键变量。英伟达的策略非常务实:能用铜缆的地方就优先使用铜缆,必须用光纤的场景才部署光纤。未来5到10年内,铜缆仍将广泛应用,但光器件的用量同样惊人。
无源光器件是整个光模块光电芯片协同架构的核心组成部分,主要负责光信号的传输、分配和调制。从数据来看,光收发组件(不含光芯片)在光模块成本中占比约为11%(来源:光库科技相关报告),定制化能力与客户资源构成了核心壁垒。无源光器件承担着光信号的连接、传输、调节、相干、隔离、过滤等控制功能,细分品类繁多,大致可分为连接与传输相关器件、以及分配与调制相关器件两大类。行业壁垒在于技术演变过程中对工艺和生产能力的要求不断提升,同时客户资源壁垒也不容忽视。尽管相关企业数量较多,行业整体竞争格局较为分散,但受光模块行业高集中度影响,呈现头部供应商集中的趋势。
CPO互连方案中无源器件的发展趋势
CPO实现了在芯片封装级别集成光学组件,互连方案中包含各类光纤链路,同时也带来了互连方案与光纤耦合等方面的技术迭代与挑战。具体来看,以下几个关键方向值得重点关注:
(1)FAU和Glass Bridge
随着光纤数量与类别不断增加,光纤耦合的重要性显著提升。FAU正从可选辅件逐渐成为高速光模块的刚需组件。与此同时,连接技术路径也在持续演进,康宁推出了Glass Bridge作为下一代玻璃光互连组件,利用玻璃内部的光波导结构,直接在光纤与PIC之间建立光学连接。
(2)MPO/MMC
高密度多芯连接器MPO能够显著减少光纤数量增加趋势下所需的端口数量,成为数据中心基础设施升级的关键环节。MMC则在相同空间内可实现约为MPO近三倍的光纤密度,向更高密度部署演进。预计MPO与MMC将长期并行,以适配不同带宽与密度要求。
(3)Fiber Shuffle(光纤重排)
Fiber Shuffle在物理层对光纤连接进行组织和重新映射,实现高密度光路布线,适用于复杂光连接管理场景。末端可适配各类连接器,产品形态涵盖光柔性板(薄膜)、Shuffle Box(盒式)、Shuffle Cable(分支式)等。
投资建议
建议关注聚焦高端光互连产品,以及技术演变过程中渗透率有望提升的企业,例如中航光电、长盈通、天孚通信、光库科技、太辰光、蘅东光、仕佳光子、腾景科技、炬光科技等。
风险提示
新技术和产品迭代不及预期的风险、市场竞争加剧的风险、原材料及产品价格波动风险。
