2023年中国光模块行业技术趋势分析 CPO、硅光技术或将成为高算力场景下“降本增效”的解决方案【组图】

光模块行业主要上市公司：光迅科技(002281.SZ);中际旭创(300308.SZ);新易盛(300502.SZ);博创科技(300548.SZ);太辰光(300570.SZ);联特科技(301205.SZ);中天科技(600522.SH);长飞光纤(601869.SH);九联科技(688609.SH);德科立(688205.SH);剑桥科技(603083.SH)等

本文核心数据：中国代表性光模块企业硅光技术进展、中国代表性光模块企业CPO技术进展

800G光模块将高速发展

光模块高速率低功耗高集成的趋势带来诸多新机遇，龙头厂商在高速率和多种技术方案下全面推进，其他厂商在高速率方面亦有基于不同技术方案的研发，或成为弯道超车，提高市占率的有效途径。具体来看，800G方面，光模块厂商在传统800光模块和基于硅光方案的800G均有不同程度进展。

硅光解决方案是重点突破方向

硅光解决方案集成度高，同时在峰值速度、能耗、成本等方面均具有良好表现，因而是光模块未来的重要发展方向之一。硅光子技术是基于硅和硅基衬底材料，利用现有CMOS工艺进行光器件开发和集成的新一代技术。鉴于良率和损耗问题，硅光模块方案的整体优势尚不明显，但在超400G的短距场景、相干光场景中，硅光模块的低成本优势或许会使得其成为数据中心网络向400G升级的主流产品。国内光模块代表性企业在硅光技术方面的进展如下：

相干技术应用场景大幅拓展

数据中心光互联方案可根据其传输距离来选择两种支撑技术，一种是直接探测技术，另一种是相干探测技术。相干探测凭借着高容量、高信噪比等优势在城域网内的长距离DCI互联中得到广泛应用，而直接探测的应用场景更适合相对短距离互联。随着单通道传输速率的提高，现代光通信领域越来越多的应用场景开始用到相干光传输技术，相干技术也从过去的骨干网下沉到城域甚至边缘接入网。

“东数西算”提出要加快打通东西部间数据直连通道，提高网络传输质量，这也就需要用400G、800G等相干光模块来解决长距离数据中心之间的DCI互联应用场景。

CPO技术将解决高速高密度互联传输场景

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的发展才刚起步，并且其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。但是从1.6T开始，传统可插拔速率升级或达到极限，后续光互联升级可能转向CPO和相干方案。

目前，AI对网络速率的需求是目前的10倍以上，在这一背景下，CPO有望将现有可插拔光模块架构的功耗降低50%，将有效解决高速高密度互联传输场景。

LPO将成为主要过渡方案

CPO成为主流尚需时日，LPO被认为是期间主要过渡方案。LPO(Linear-drive Pluggable Optics)是指线性驱动可插拨光模块，具体来看，高速光模块通常会引入DSP芯片，对高速信号进行信号处理，但DSP芯片功耗占比可达光模块的50%;LPO取消了DSP，只留下driver和TIA，将DSP功能集成到交换芯片中。相比于可插拔光模块，在不同应用方案中LPO的功耗下降约50%。

此外，由于不再采用DSP，系统的延迟和成本降低，可应用到对延迟要求比较高的场景，例如高性能计算中心(HPC)中GPU之间的互联;相对于CPO，由于LPO仍然采用可插拔模块的形式，未进行较大的封装形式革新，可以利用成熟的光模块供应链，因此被认为是800G光模块时代最具潜力的技术路线。

更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国光模块行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。

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