光芯片产业链:谁在卡脖子,谁能突围?
海内外紧缺度排序差异与投资图谱 · 2026年5月
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光芯片产业链紧缺度对比:国产视角 vs 全球视角
核心观点: 光芯片产业链的紧缺度排序,国内和海外看到的画面完全不一样。国产视角里最缺的是 DSP 电芯片、200G+ EML 光芯片、InP 磷化卸衬底,因为这些环节几乎被海外巨头垄断,国内厂商拿不到产能。但放眼全球,最紧的反倒是 InP 衬底(扩产周期 2-3 年)、EML 芯片(产能缺口 60-70%)和窄带滤光片。这种"差异"本身就是投资机会——国内能做出突破的环节,就是未来最大的利润池。
一、为什么海内外的"紧缺度排序"不一样?
这段时间我在翻各路研究报告,发现一个挺有意思的现象。同样是说光芯片产业链紧缺,国内和海外的排序竟然完全不同。国产视角里最缺的是 DSP 电芯片,全球视角里最紧的却是 InP 磷化卸衬底。为什么?这个问题我想了很久。
说白了,就两个原因。第一,海外大厂早就把最紧缺的环节锁死了。DSP 电芯片这块,博通和 Marvell 的产能,90% 以上被英伟达、微软、亚马逊这些大厂提前锁死了。国内厂商想买?没货,只能排队等。你看,这不是产品好坏的问题,是产能被锁死的问题。这种锁死不是一天两天形成的,是英伟达、微软这些大厂提前 12-18 个月下单锁产能的结果。他们知道 AI 算力需求会爆发,所以提前把产能锁死,国内厂商连汤都喝不上。
接下来说 200G EML 光芯片。Lumentum 和 Coherent 的高端产能,优先供给 Meta、谷歌的 AI 集群,国内模块厂只能拿次优先级的产能。这就好比你去饭店吃饭,VIP 客户先点菜,你只能吃剩下的。不是没有菜,是你拿不到好菜。更要命的是,EML 芯片是 1.6T 光模块的核心元器件,单只模块需要 8 颗 200G EML。意思是,你产线上有多少模块,就需要 8 倍的芯片。这种需求弹性让 EML 芯片的紧缺程度被放大了许多倍。
InP 磷化卸衬底也是同理。住友化学的产能,优先供应海外光芯片巨头,国内厂商要排队 6-12 个月。你想想,6-12 个月是什么概念?光模块这个行业,6 个月足够让一个 AI 数据中心的需求翻倍。等你拿到衬底了,市场早就变了。
第二个原因更深层。海外巨头采用的是 IDM 模式,从衬底到外延到芯片到模块,全链条自己做。产能完全可控,根本不存在"环节卡脖子"。但国内厂商是代工+外购模式,DSP、高端 EML、衬底几乎全靠进口。一旦海外巨头锁产能,立马就断供。这就是为什么国内视角里,这些环节"最紧缺"——因为对我们来说是"致命的断供"。
这里我得多说几句。IDM 模式和代工模式的差异,其实是半导体产业发展的两条路。IDM 是财大气粗型企业才能玩的,需要从材料、设备到工艺全链条自己掌握。博通、Lumentum 这些巨头,做了几十年才建立起这种能力。国内厂商大多是从某个环节切入,慢慢向上下游延伸,这是国情决定的。但这种"碎片化"的产业链结构,在产能紧张时就会暴露出脆弱性。
还有一个很重要的点: 海外大厂的"可控紧缺",对国内厂商是"致命断供"。 什么意思?对博通来说,DSP 产能紧张是"好事",说明产品好卖,可以提价。但对国内光模块厂来说,DSP 买不到就做不出模块,模块做不出来就没收入。这种不对称性,决定了投资机会的分布。
关键观察点:
海外巨头的"可控紧缺",对国内厂商是"致命断供"——这种不对称性本身就是价值重构的基础
IDM 模式 vs 代工模式的差异,决定了产能安全性的差距,也决定了投资的观察维度
英伟达、微软、亚马逊等大厂提前锁产能,国内厂商处于产能分配的"第二梯队",这种局面短期内难以改变
产能锁定是结构性问题,不是周期性问题——即使下游需求回落,锁定的产能也不会释放给国内厂商
好,现在我们来看看国产视角下的紧缺度排序。从最缺到不缺,分五个档次。每个档次我都得仔细说说,因为这些信息直接决定了投资方向。
⚠️ 最缺:DSP 电芯片
这个我得重点说说。DSP 是光模块里的信号处理芯片,800G、1.6T 模块必需。全球就博通和 Marvell 两家做,双寡头垄断。交期 12-18 个月,现货溢价 20-40%。国产化率?小于 5%。这是当前 AI 算力光链路上最卡脖子的环节,没有之一。
你可能会问,国内没人做吗?有,但都在很早期。裕太微是国内唯一专注高速光模块 DSP 的厂商,7nm 800G DSP 已经送样验证。盛科通信也在布局,自研 112Gbps Serdes IP,跨界做 DSP+交换一体化芯片。但还得明白,送样验证到量产,这个路还很长。一般来说,从送样到量产需要 12-18 个月,这期间需要经历工程验证、可靠性测试、客户认证等多个环节,每一步都可能出问题。
短期内 DSP 依然是最大的瓶颈。但从投资角度,这也是最有想象力的方向。因为 DSP 是"零到一"的故事——现在几乎是零,如果能做到 10%的市占率,就是几倍的增量。当然,这个过程中的不确定性也是最大的。
⚠️ 极缺:200G+ EML 光芯片
1.6T 模块单只就要用 8 颗 EML 芯片,需求爆发得很快。但全球产能缺口 60-70%,现货溢价 30-45%。这是模块产能的直接瓶颈——有模块产线,但没芯片,产线也是摆设。这个环节的国产替代进度相对好一点,至少已经有人在做了。
东山精密(索尔思光电)已经实现 6 英寸 InP IDM 量产,200G EML 良率 85-95%,是国内绝对龙头。你别小看这个良率数字,国际一线大厂的良率也就在 85-95% 这个区间。意思是,从技术角度,东山精密已经达到了可以商业化的水平。问题在于产能。
源杰科技 100G 已经批量产出,200G 进入客户验证。光迅科技作为央企背景,100G EML 良率突破 80%,200G 也在送样。虽然产量还不大,但至少路是通的。这里面有个细节得注意:东山精密是 IDM 模式,自己做衬底、外延、芯片;源杰和光迅是从芯片设计切入,衬底外购。两种路径各有优劣,但 IDM 模式在产能紧张时更有优势。
⚠️ 很紧缺:InP 磷化卸衬底
全球产能被日本住友和美国 AXT 垄断,扩产周期 2-3 年,缺口超 70%。这个环节直接限制 EML 芯片的产能,价格涨幅超过 180%。你想想,衬底是芯片的"土地",没有好地,种不出好粮食。EML 芯片的产能上限,直接被衬底的产能锁死。
国产化方面,云南锭业是国内磷化卸衬底的绝对龙头,子公司鑫耀半导体实现 4 英寸批量供货,6 英寸技术突破,华为哈勃还参了股。有研新材也实现了 6 英寸磷化卸单晶技术突破,小批量供货。博杰股份子公司鼎泰芯源也在布局。国产化率小于 10%,但这是个稀缺的"重资产"环节。
我个人觉得,InP 衬底是个被低估的环节。很多人关注 EML 芯片,但忽视了衬底。其实衬底才是更根本的瓶颈。没有衬底,就做不出 EML 芯片;没有 EML 芯片,就做不出 1.6T 模块。这是一个从下往上的传导链条。
紧缺:窄带滤光片、晶振、隔离器
这些属于"有替代,但替代品质量不够好"的环节。1.6T 模块对高端滤光片需求爆发,国内镀膜设备良率爬坡慢,交付周期拉长至 3-6 个月,价格涨幅 20-30%。晶振全球产能集中在日本厂商,国内高端产品替代不足。光隔离器的 TGG 晶体全球 90% 被海外垄断。
这些环节虽然也紧,但和 DSP、EML、InP 比起来,紧张程度要低一些。因为这些是"无源器件",技术门槛没有芯片那么高,国内已经有不少厂商在做。比如骗景科技在滤光片领域已经是全球龙头,福晶科技在 TGG 晶体领域也已经量产。
不缺:PD/PCB/结构件
这些属于成熟环节,国内产能充足,竞争充分,价格稳定甚至随规模效应下降。没什么投资故事可讲。光迅科技和仕佳光子是 PD/APD 探测器芯片国内龙头,深南电路和沪电股份是高速 PCB 板核心供应商。这些公司的业务和光芯片紧缺度关系不大,不是本次分析的重点。
我的看法: 国产视角下,DSP 是真正的"死穴"——产品贵、交期长、替代少。EML 芯片和 InP 衬底虽然也紧,但至少国内已经有人在做了,走在路上。投资的角度,这三个环节都是重点关注方向。特别是 InP 衬底,很多人忽略了它的重要性,我觉得这里面有不少认知差。
三、全球视角:海外最紧的环节在哪?
换个角度,如果你是英伟达、谷歌、Meta 的采购经理,你会觉得哪个环节最紧?答案和国内视角不太一样。这种差异本身就是投资机会。
⚠️ 全球最紧:InP 磷化卸衬底
为什么?因为扩产周期最长,2-3 年。你现在决定扩产,2027 年才能量产。而 AI 算力需求每年翻倍增长,等不起。住友化学和 AXT 的产能虽然也被锁了很多,但对他们来说,这是"生意太好"导致的紧张,不是"被人卡脖子"。
有趣的是,在全球视角下 InP 是最紧的,在国产视角下只是"很紧缺"。这种差异从哪来?因为国内对 InP 的需求没有海外那么大。国内 EML 芯片产量还比较小,对衬底的需求量不是那么高。但海外的 AI 数据中心已经在大规模建设中,对衬底的需求量是国内的几倍。
⚠️ 极紧:200G+ EML 光芯片
这个排序和国产视角一致。全球产能缺口 60-70%,扩产周期 18 个月以上。需求爆发得太快,供应商根本跟不上。这就好比你开了一家爆火的网红店,厨房出餐速度跟不上点单速度,排队等一个小时。
全球范围看,Lumentum 和 Coherent 虽然是龙头,但产能也不够用。Meta 、谷歌、英伟达这些大厂的 AI 集群规划一个比一个大,对 1.6T 模块的需求在未来两年会翻几倍。EML 芯片的产能扩张速度,跟不上需求增长速度。
很紧缺:窄带滤光片
1.6T 模块对高端滤光片需求爆发,镀膜产能紧张。这个环节在全球视角下比在国产视角下更紧,因为国内已经有骗景科技这样的全球龙头了,能接受一定程度的紧张。但全球范围看,镀膜设备的产能是确实跟不上需求的。
骗景科技虽然是全球龙头,但它主要做的是 WSS 滤光片(用于光交换网络),而 1.6T 模块需要的是 CWDM/DWDM 滤光片,这是另一个细分领域。虽然技术相通,但产品线需要单独布局。
紧缺:DSP 电芯片
有意思吧?在全球视角下,DSP 只是"紧缺"而不是"最缺"。因为博通和 Marvell 虽然垄断,但产能是"有的",只是优先锁给了欧美大厂。他们不是做不出来,是不想卖给你。这和国产视角完全是两个事儿。
对欧美大厂来说,DSP 虽然交期长,但至少能保证供应。对国内厂商来说,DSP 是"买都买不到"。这就是视角差异的核心。也因此,国产替代 DSP 的逻辑在全球视角下可能不那么紧急,但在国产视角下却是"生死存亡"的问题。
关键差异: 国产视角里 DSP 是"最缺",全球视角里只是"紧缺"。这种认知差异,决定了投资策略的不同——国产化替代的逻辑,在 DSP 这个环节上最有故事可讲。但同时也要看到,全球视角下最紧的 InP 衬底和滤光片,国内也有布局机会。
四、产业链七环节深度拆解
好,说了半天排序,现在我们来看看具体的环节和对应标的。这张表我做了不少功课,里面有不少我自己的判断。建议你仔细研究,每一行都值得反复看。
产业链环节
核心紧缺/涨价逻辑
A股核心上市公司
国产替代进度
DSP 电芯片
博通/Marvell 双寡头垄断,800G/1.6T 模块必需,交期 12-18 个月,现货溢价 20-40%
裕太微
:国内唯一专注高速光模块 DSP,7nm 800G DSP 已送样。 盛科通信 :交换芯片龙头,自研 112Gbps Serdes IP,跨界布局 DSP+交换一体化
国产化率
200G+ EML 光芯片
1.6T 模块单只用 8 颗,产能缺口 60-70%,现货溢价 30-45%
东山精密
(索尔思):6 英寸 InP IDM 量产,200G EML 良率 85-95%。 源杰科技 :100G 已批量,200G 验证中。 光迅科技 :100G 良率突破 80%,200G 送样中
国产化率
InP 磷化卸衬底
住友/AXT 垄断,扩产周期 2-3 年,缺口超 70%,价格涨幅超 180%
云南锭业
:国内龙头,鑫耀半导体 4 英寸批量供货,6 英寸突破,华为哈勃参股。 有研新材 :6 英寸磷化卸单晶技术突破。 博杰股份 :子公司鼎泰芯源布局 InP 衬底
国产化率
窄带滤光片
1.6T 需求爆发,镀膜良率爬坡慢,交付周期 3-6 个月,价格涨幅 20-30%
骗景科技
:国内唯一量产 1.6T 光模块光学元件,WSS 滤光片全球市占率>60%。 东田微 :高速 WDM 滤光片放量。 水晶光电 :布局光通信滤光片
国产化率>50%
TCXO 晶振
产能集中在日本厂商,国内高端产品替代不足,交付周期 4-6 个月,价格涨幅 15-25%
泰晶科技
:国内唯一能量产 312.5MHz TCXO,适配 CPO/高速模块。 惠伦晶体 :推进 625MHz 高端产品
国产化率
光隔离器/TGG 晶体
TGG 晶体全球 90% 被海外垄断,1.6T 需求爆发导致供需失衡,价格涨幅 20-40%
福晶科技
:国内唯一实现 TGG/TSAG 磁光晶体量产,适配 800G/1.6T 模块。 东田微 :布局光隔离器组件
国产化率>70%
光组件(Z-block、透镜等)
国内技术成熟度较高,仅高端精密组件存在阶段性紧张,价格稳定
天孚通信
:高速光引擎组件龙头,CPO/高速模块核心配套。 中际旭创/新易盛 :模块龙头,部分组件自研+配套国内厂商
国产化率>80%
PD/APD、PCB、结构件
成熟环节,国内产能充足,竞争充分,价格稳定甚至下降
光迅科技/仕佳光子
:PD/APD 探测器芯片国内龙头。 深南电路/沪电股份 :高速 PCB 板核心供应商
国产化率>90%
这张表我做了不少功课。从里面你能看出几个规律。
第一, 国产化率越低的环节,供给稍有放松,利润弹性就越大。 DSP 和 EML 芯片都是国产化率小于 5%的环节,也是溢价最猛的。这不是偶然。当一个产品供不应求时,价格往往溢价 30-40%,这些溢价就是利润的"额外红利"。但注意,这个红利只有能做出产品的厂商才能吃到。如果你只是个贸易商,溢价不过是从左口袋进右口袋,利润跟你没关系。
第二, "唯一"是最大的护城河。 裕太微是国内唯一专注高速 DSP 的厂商,云南锭业是国内磷化卸衬底的绝对龙头,泰晶科技是唯一能量产 312.5MHz TCXO 的厂商。当供应链紧张时,"唯一"就意味着"必选"。这种护城河是多少钱都买不到的。
第三, 从“唯一”到“第一”,是一条很长的路。 东山精密(索尔思)虽然是国内 EML 龙头,但在全球范围看,和 Lumentum、Coherent 还有差距。骗景科技虽然 WSS 滤光片全球市占率超过 60%,但其他产品线还需要扩展。这些都是我们要清醒认识到的。
第四, 产业链的传导效应不容忽视。 InP 衬底是 EML 芯片的上游,EML 芯片是 1.6T 模块的核心。如果衬底缺乏,就做不出芯片;芯片不够,就做不出模块。这种传导效应意味着,衬底的紧张会往下游传导,最终影响整个产业链的产能。也因此,投资 InP 衬底其实是投资了整个产业链的"根基"。
还有一个点得提醒:表格里的"国产化率"数字只是一个静态指标,实际上变化很快。比如 EML 芯片,去年国产化率可能还是 1-2%,今年已经接近 5%了。这种变化速度本身就是投资机会——当一个环节从 1% 提升到 10%时,往往是股价涨幅最大的阶段。
投资逻辑小结
产业链七环节里, 国产化率最低且国内已有龙头布局 的环节,是最值得重点关注的。具体来说:DSP (裕太微、盛科通信)、EML 芯片(东山精密、源杰科技、光迅科技)、InP 衬底(云南锭业、有研新材)。这三个环节有一个共同点:紧缺程度极高,国产替代正在突破,且已有明确的龙头标的。
五、投资机会与风险
好,说了这么多产业链的事,现在来说说投资。我先说机会,再说风险,这两个都得听。因为只听机会不听风险,容易上头;只听风险不听机会,容易错过。
⚡ 主攻方向:国产替代突破环节
第一个机会是 DSP 电芯片。这是真正的"卡脖子"环节,国产化率小于 5%,产品价格溢价 20-40%。裕太微是国内唯一专注这个方向的上市公司,7nm 800G DSP 已经送样验证。如果能顺利量产,这将是一个十倍股的故事。
但得注意,从送样到量产通常需要 12-18 个月,这个过程中会有不确定性。而且 DSP 是芯片里的"高端玩意",技术门槛极高,一个小的设计缺陷就可能导致整个芯片报废。所以投资 DSP 需要耐心,不能急。
第二个机会是 EML 光芯片。1.6T 模块单只需要 8 颗 EML,需求爆发,产能缺口 60-70%。东山精密(索尔思)已经实现 6 英寸 InP IDM 量产,200G EML 良率 85-95%,是国内绝对龙头。源杰科技 100G 已批量,200G 正在验证。
EML 这个环节比 DSP 好一点的地方在于,已经有人在量产了。东山精密的 200G EML 已经在出货,这意味着业绩确定性比 DSP 高。但同时也得看到,EML 芯片的竞争不仅是国内竞争,还得和 Lumentum、Coherent 这些国际巨头竞争。
第三个机会是 InP 磷化卸衬底。这是"土地"环节,直接制约 EML 芯片的产能。云南锭业是国内龙头,子公司鑫耀半导体已经实现 4 英寸批量供货,6 英寸技术突破,华为哈勃还参了股。有研新材也在突破。衬底价格涨幅超过 180%,这种价格上涨直接传导到利润。
我个人觉得,InP 衬底是个被低估的环节。很多人关注 EML 芯片,但忽视了衬底。其实衬底才是更根本的瓶颈。没有衬底,就做不出 EML 芯片;没有 EML 芯片,就做不出 1.6T 模块。这是一个从下往上的传导链条。投资 InP 衬底,其实是投资了整个产业链的根基。
️ 配置方向:已实现国产替代的龙头
腾景科技和福晶科技这两家得单独说说。腾景科技是国内唯一量产 1.6T 光模块光学元件的厂商,WSS 滤光片全球市占率超过 60%,是谷歌核心供应商。国产化率超过 50%,替代成熟度较高。福晶科技是国内唯一实现 TGG/TSAG 磁光晶体量产的厂商,适配 800G/1.6T 模块,打破了海外垄断。国产化率超过 70%。
这两家的特点是:已经是各自领域的全球龙头,业绩确定性较高。不像 DSP 还在验证阶段,这两家已经是"现在进行时"。如果你风险偏好比较低,这两家可以作为配置方向。
⚠️ 风险提示
第一, 产品验证不过关的风险。 DSP 和 200G EML 都在送样或验证阶段,如果验证不顺利,市值可能大幅回调。这是硬科技投资的常见风险,必须留意。特别是 DSP,芯片设计的复杂度极高,一个小的设计缺陷就可能导致整个项目延期。
第二, 产能释放不及预期的风险。 光芯片产业链的投资逻辑很大程度上建立在"产能紧缺"的前提上。如果海外大厂突然加大产能,或者 AI 需求增速不及预期,产能紧张局面可能缓解,利润弹性就会打折扣。这种风险在周期性行业里很常见。
第三, 贸易政策变化的风险。 光芯片产业链涉及大量进出口,如果中美贸易关系恶化,可能影响国内厂商的海外业务。但这个风险也是机会——如果海外产品被限制,国产替代的逻辑会更顺。这种"危中有机"的局面在半导体行业很常见。
第四, 市场竞争加剧的风险。 光芯片这个行业很"卷"。今年你是唯一,明年可能就有三五家进来。特别是 EML 芯片,国内已经有东山精密、源杰、光迅三家布局,未来竞争会很激烈。股价涨幅最大的阶段,往往是"唯一到第一”的过程中,一旦竞争格局明确,溢价红利就会被压缩。
风险合计: 光芯片产业链的投资,核心是"紧缺度"+“国产化率"+“验证进度"三个维度的匹配。紧缺度高、国产化率低、验证进度快的环节,是最好的投资方向。目前看,EML 芯片(东山精密、源杰科技)和 InP 衬底(云南锭业)在这三个维度上匹配度最高。DSP 虽然紧缺度最高,但验证进度较慢,属于"高风险高回报"类型。
六、总结
这篇文章写了不少字,最后总结一下核心结论。
第一,光芯片产业链的紧缺度排序,国内和海外看到的画面不一样。国产视角里最缺 DSP、EML、InP 衬底,全球视角里最紧 InP、EML、滤光片。这种差异来自于产能锁定机制和产业模式差异。海外巨头的"可控紧缺",对国内厂商是"致命断供"。
第二,投资的核心逻辑是“国产替代"。国产化率越低、紧缺程度越高、国内已有龙头布局的环节,是最好的投资方向。具体来说,EML 芯片、InP 衬底、DSP 电芯片这三个环节值得重点关注。特别是 InP 衬底,很多人忽略了它的重要性,我觉得这里面有不少认知差。
第三,风险不能忽视。产品验证、产能释放、贸易政策、市场竞争,这四个因素都可能改变游戏规则。投资之前,一定要做好功课,理解清楚自己买的是什么。不要听风就是雨,也不要见到一个好的逻辑就一把掷上去。
第四,光芯片产业链是 AI 算力的"基建”,而不是"可选配套"。没有光模块,AI 数据中心就无法运转。这种"必需品"的属性,决定了产业链的长期价值。短期内可能有波动,但长期来看,这是一个值得深度研究的方向。
第五,还想补充一点:这个行业的周期性和战略性是并存的。周期性来自于 AI 算力投资的波动——今年英伟达财报好,明年可能就调低了资本支出预算。这种波动会传导到整个光芯片产业链。战略性来自于国产替代——这是国家级的战略,不会因为短期的市场波动而改变。
所以投资光芯片产业链,一定要分清楚哪些是周期性因素,哪些是战略性因素。周期性因素会让股价短期波动,战略性因素决定长期趋势。如果你是短线投资者,得关注英伟达财报、云厂资本支出这些周期性信号。如果你是长线投资者,就应该关注国产替代的突破进度——这是不会变的方向。
最后再强调一遍:以上所有分析,都基于公开信息和个人理解,不构成投资建议。任何投资决策,都需要你自己做进一步的研究。股市有风险,投资需谨慎。别人的意见只是参考,你自己的钱,得自己负责。
好了,今天就聊到这里。以上观点仅代表个人看法,不构成投资建议。股市有风险,投资需谨慎。如果你觉得这篇文章有用,欢迎转发、点赞、在看,也可以在评论区留言交流。
下次有什么想看的产业链分析,可以告诉我,我去研究研究。最近我在看储能和人形机器人的产业链,如果你也感兴趣,我们下次聊聊。
七、国际巨头深度对比:我们跟对手的差距到底有多大?
这一部分我想多花一些篇幅,因为很多人关注光芯片产业链,但对国际巨头的能力边界其实没有太清晰的认知。知己知彼,才能知道哪些环节真的有机会突破,哪些环节可能永远追不上。
1. DSP 电芯片:博通与 Marvell 的墙有多高?
博通在 DSP 领域已经坚果了超过十年。它的 Sianara 7nm DSP 早在 2022 年就已经量产,支持 800G 模块,现在正在推进 3nm 节点的下一代产品。这个节奏是什么概念?国内玉太微的 7nm 800G DSP 才刚刚送样,而博通已经在用 3nm 了。三代的差距。
但这不是最重要的。最重要的是,博通的 DSP 不是单独卖的芯片,而是一套整体解决方案。从物理层的 PAM-4 调制、前向纠错(FEC)、数字信号处理到软件层的驱动和验证工具,博通提供的是一条龙服务。客户用了博通的 DSP,就得用博通的整个软硬件生态。这种生态绑定,是博通最大的护城河。
Marvell 也不差。它的 INO 系列 DSP 同样采用 7nm 工艺,特点是低功耗。光模块的功耗是数据中心运营成本的重要组成部分,低功耗意味着更低的 TCO(总拥有成本)。特别是在大规模 AI 集群中,每减少1 瓦功耗,一个有几万台服务器的数据中心每年就能省出几千万度电。所以 Marvell 的低功耗路线在某些客户那里很受欢迎。
国内厂商的差距在哪儿?首先是制程。国内大部分光芯片设计公司还在 16nm 或 12nm 节点,与 7nm 相比,芯片面积大了近一倍,功耗高了 50% 以上。这意味着成本更高、效率更低。次之是 IP 积累。高速 SerDes(串行解并行器)是 DSP 的核心 IP,博通和 Marvell 在这方面有十几年的积累,国内大多数公司还在模仿学习阶段。
但这不意味着没有机会。光通信 DSP 和通信网络 DSP 有很大不同。光通信 DSP 对功耗的要求更低,对软硬件协同的要求更高,但对绝对性能的要求没有计算机 CPU 那么刻苛。如果国内厂商能在某个细分领域做出差异化(比如低成本、快速定制),仍然有机会切入。
2. EML 芯片:Lumentum、Coherent 与东山精密的实力对比
Lumentum 和 Coherent 是 EML 芯片的双雄。但它们的产品线也不一样。Lumentum 在 100G 和 200G EML 上很强,产能规模也最大。Coherent 则更偏向于 56G 和 100G 产品,在高速率方面略输一筹。但 Coherent 有一个优势:它提供一体化解决方案,从光模块到系统设备,客户可以一站式采购。
东山精密(通过收购索尔思光电)在这个领域的布局是最深的。索尔思是国内最早做 InP IDM 的厂商之一,有完整的石英民工艺、MOCVD 外延、芯片制作和测试能力。6 英寸 InP 衬底自己做,200G EML 良率达到 85-95%,这个数字和国际一流大厂基本接近。
但东山精密的弱点在哪儿?第一是产能规模。和 Lumentum 每年几十万颗的产能相比,东山精密的产能还在万级,差了一个量级。第二是大客户验证。光模块厂商对 EML 芯片的验证周期很长,通常需要 6-12 个月的可靠性测试。东山精密虽然技术达标,但要进入英伟达、中际旭创这些顶级模块厂商的供应链,还需要时间。
光迅科技和源杰科技的路径和东山精密不太一样。它们更像是"芯片设计+封测代工"模式,从芯片设计切入,裁波和封测外包。这种模式的优势是资产轻、迭代快,弱点是对上游供应链的控制力弱。当涝底紧张时,芯片代工厂的产能也可能被锁死。
3. InP 衬底:住友化学与 AXT 的垄断底气
住友化学是全球 InP 衬底的绝对龙头,市占率超过 60%。它的优势在于几十年的技术积累,从原材料提纯、单晶生长到切研抛光,每个环节都做到了行业最高水平。特别是在 6 英寸以上的大尺寸衬底,住友化学的良率和一致性远超其他厂商。
AXT 是第二大供应商,市占率约 25%。它的定位更倾向于"性价比",在 2 英寸和 3 英寸小尺寸衬底上有成本优势。但在当前 AI 驱动的 6 英寸大尺寸需求下,AXT 的竞争力不如住友化学。
云南锭业的子公司鑫耀半导体在国内是绝对龙头。4 英寸衬底已经批量供货,6 英寸技术突破,这是一个重大进展。但要说和住友化学并肩,还得看 6 英寸产品的良率和一致性是否能稳定在商业化水平。半导体材料这个行当,"能做出来"和"能大量稳定地做出来",中间差了十万八千里。
有研新材在这个领域也有布局,它的优势在于集团背景和研发实力。但 InP 衬底是一个“耐心活”,需要大量的工艺积累和设备投入。没有 5 年以上的持续研发,很难做到商业级。这就是为什么 InP 衬底的进入壁垒这么高。
4. 产能锁定机制:为什么这次不一样?
我想单独花一点篇幅,说说产能锁定这个事。很多人以为产能锁定就是"下单排队",其实比这复杂得多。
先说英伟达的锁产能方式。英伟达不是简单地跟博通说"给我留 10 万颗 DSP",而是签一个多年协议,预付一笔巨款,换取优先供应权。这笔预付款可能是几亿美元,用于帮博通扩建新的代工线。你看,这不是排队,这是"联合投资"。
这种模式有个名字,叫"战略绑定”。英伟达绑定了博通的 DSP、Lumentum 的 EML、住友化学的 InP 衬底,把整个产业链都锁了。而且这种绑定不是一年两年,通常是 3-5 年的长期协议。意思是,即使两年后有新的厂商进入这个市场,英伟达锁定的产能不会释放给新玩家。
更严重的是,这种锁定是"排他性的"。什么意思?博通的产能就那么多,英伟达锁了 60%,微软锁了 20%,剩下的 20% 才是其他厂商分的。而这 20% 里面,还有一半被次一级大厂锁了。等到国内小厂商去排队的时候,能分到的不到 5%。
这就是我说的"海外巨头的可控紧缺,对国内厂商是致命断供"。你不是排队等不到,你是根本没资格排队。这种格局下,国产替代就不是"可选项",而是"必选项"。
而且这次的产能锁定,和以往的半导体周期不一样。以往是"产能不够",新建代工厂就能解决。这次是"产能被锁定",即使建了新工厂,也得等 3-5 年后协议到期才能重新分配。这就是为什么我说这次的紧缺不是周期性的,而是结构性的。
核心结论: 产能锁定是光芯片产业链最核心的变量。理解了锁定机制,就理解了为什么国产替代如此紧迫,也理解了为什么股价对产能释放的消息如此敏感。任何一家国内厂商宣布产能突破的消息,都可能是重大的价格催化剂。
总结差距: 在 DSP 方面,国内与国际巨头相差 2-3 个制程代,且在软硬件生态方面差距更大。在 EML 芯片方面,技术差距缩小到 1 个代以内,主要差距在产能规模和大客户验证进度。在 InP 衬底方面,国内已经在小尺寸上追平,但 6 英寸大尺寸的良率和一致性还需要时间验证。
八、技术演进路径与下一代方向
光芯片产业链不是静态的,技术在不断演进。如果只看当前的紧缺度,不看技术路线的演变,很可能会被时代扔下。这一部分我来说说技术演进的趋势和可能的变数。
1. 从 800G 到 1.6T:代际跨越不是简单的倍数关系
很多人觉得,从 800G 到 1.6T 就是每个模块的速率翻一倍,难度线性增加。其实不是。800G 光模块通常采用 8 路 100G 信号,而 1.6T 模块采用 8 路 200G 信号。这意味着,单通道从 100G 提升到 200G,难度是指数级的。
100G 信号的波长是 1310nm,传输距离可以到 10km。但 200G 信号的波长也是 1310nm,传输距离却只有 2km。为什么?因为信号速率越高,色散和损耗就越严重。这就是为什么 1.6T 模块必须用 EML 而不是 DFB 激光器——只有 EML 的线宽足够窄,才能届制 200G 的信号速率。
这种技术跳跃意味着,从 800G 到 1.6T、再从 1.6T 到 3.2T,每一次跨越都是一次“平台更新”,而不是简单的“提速”。每一次平台更新,都需要光源、调制器、DSP、档案性元件全方位升级。这就是为什么 1.6T 模块的量产进度比当初预期的要慢——因为每个环节都在等其他环节。
2. CPO 与共封装:光模块的终极形态
CPO(Co-Packaged Optics,共封装光学)是光模块的终极形态。目前的光模块是插拔式的,可以独立更换。但 CPO 把光引擎和交换芯片封装在同一个封装里,光与电之间的距离从几十厘米缩短到几毫米。
CPO 的好处是极大地降低功耗。传统可插拔式光模块的功耗约 15-20W,CPO 可以做到 5-8W。一个大型 AI 集群有几十万个光口,每个光口省 10W,总功耗就能下降几十万瓦。这对运营商来说是巨大的吸引力。
但 CPO 的问题是:一旦光引擎坏了,整个交换芯片都得换。维护成本高。而且 CPO 对光引擎的可靠性要求极高,因为它不能轻易更换。这就意味着,CPO 的量产需要光引擎的良率达到一个很高的水平,这需要时间。
目前,英伟达、博通、Marvell 都在布局 CPO。国内的天孚通信、中际旭创也在做 CPO 相关的研发。但 CPO 的大规模量产,我个人觉得至少得等到 2027-2028 年。在那之前,可插拔式光模块仍然是主流。
3. 硅光子会取代 InP 吗?
这是一个很关键的问题。InP 衬底产能紧缺、价格暴涨,人们自然会问:有没有替代品?硅光子(Silicon Photonics)是最被看好的方向。
硅光子的原理是用硅来做光源和波导,而不是 InP。硅是全球储量第二的元素,原材料充足、成本低。且硅工艺和 CMOS 工艺兼容,可以用现有的半导体代工厂生产,不需要专门的 InP 工艺线。
但硅光子的问题是:硅是间接带隙半导体,发光效率比 InP 低得多。InP 是直接带隙半导体,电子跳跃的效率高,发光效率也高。特别是在 1310nm 波长(光通信主要用的波长),硅光子的衰减比较严重。
所以目前的看法是:在短距离、低功耗、大规模集成的场景下,硅光子有优势。比如数据中心内部的短距离互联,硅光子就很合适。但在长距离、高功率的场景下,InP 仍然是唯一的选择。两者不是替代关系,而是互补关系。
对于投资来说,这意味着 InP 产业链的紧缺不是短期的。即使硅光子在某些领域开始替代,但在主流光通信领域,InP 的地位在未来 5 年内不会动摇。云南锭业和有研新材的布局,从这个角度看是有长期价值的。
4. 下一代产品时间表
根据各家厂商的公开信息,我整理了一个产品路标时间表:
产品/技术
当前状态
预计量产时间
核心变数
1.6T 光模块
已量产,产能爬坡
2025H2-2026 大规模
EML 芯片产能
200G EML 芯片
小批量量产
2025-2026 大规模
InP 衬底产能
800G DSP 国产化
送样验证
2026-2027
7nm 良率
6 英寸 InP 衬底
技术突破
2025-2026 商业化
826f率和一致性
CPO 共封装
样品阶段
2027-2028
光引擎可靠性
3.2T 光模块
概念阶段
2028+
400G 信号速率
从这个时间表可以看出,未来 2-3 年是 1.6T 光模块和 200G EML 芯片的量产窗口期。CPO 和 3.2T 是更远的故事。投资的焦点应该放在 2025-2027 年能量产的环节上。
但得注意,技术路线图可以变。如果中美贸易关系发生大变化,或者 AI 需求增速不及预期,整个时间表都会延后。这就是为什么我在前面说,投资光芯片产业链,不仅要看紧缺度,还要看技术路线的变数。
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