从CPO到OCS 光通信上游材料迎来价值重构

　　■ 随着CPO交换机规模化落地、OCS全光交换机技术持续推进，传统的光模块组装利润和需求将下滑，上游的磷化铟、硅光SOI晶圆、薄膜铌酸锂等材料需求将大增

　　■ AIDC对光模块需求持续高增长，光芯片短缺成为模块扩产的掣肘。锁定产能、延伸产业链，光芯片公司纷纷往上游布局，建设磷化铟晶圆厂

　　■ 看好光互连的发展机遇，传统材料厂商、初创企业也在快速进入磷化铟衬底、红磷等领域

　　◎记者 李兴彩

　　近日，英伟达宣布全球首款200G/lane共封装光学（CPO）Spectrum-X以太网交换机系统已全面量产；SK海力士日前发布下一代AI光互连CPO技术路线图。业内人士认为，随着CPO交换机规模化落地、OCS全光交换机技术持续推进，光互联产业链价值分配将迎来重构，上游的磷化铟、薄膜铌酸锂、硅光SOI晶圆等材料将迎来强劲需求和发展机遇。

　　上海证券报记者注意到：当前，光模块上市公司纷纷将业务布局向上游材料延伸；材料类上市公司正在布局磷化铟、红磷等电子材料领域，并获得市场重新估值。

　　光互联重构上游材料价值

　　8月14日凌晨，英伟达宣布，全球首款200G/lane共封装光学（CPO）Spectrum-X以太网交换机系统已全面量产。英伟达表示，引入CPO技术是为了突破传统铜线网络在长距离信号传输上的局限。该系统通过Spectrum-X以太网光子方案，将数百个硅光子引擎直接与交换芯片封装集成在同一基板上，由外部激光源模块统一提供光源。

　　对此，业内人士表示，随着CPO交换机规模化落地、OCS全光交换机技术持续推进，传统的光模块组装利润和需求将下滑，上游的磷化铟、硅光SOI晶圆、薄膜铌酸锂等材料需求将大增。

　　记者了解到，CPO光引擎分为两条技术路线：一是用硅光SOI做调制器；二是用薄膜铌酸锂做调制器。两者均要搭配磷化铟CW（连续波）光源。

　　“在1.6T及3.2T时代，硅光SOI与薄膜铌酸锂并非‘零和博弈’，而是将呈现‘场景分层，长期并存与优势互补’的竞争格局。”一家半导体材料上市公司高管在接受记者采访时介绍：硅光SOI凭借极高的光电集成度与成熟工艺，在庞大且高密度的短距数据中心互联（如CPO架构）中仍将占据绝对的出货量主力；薄膜铌酸锂则依托超低损耗、高带宽优势在高端长距等特定场景获取份额。此外，着眼于未来技术演进，业内也在积极推进薄膜铌酸锂与SOI晶圆的“异质集成”方案。

　　业界普遍认为，随着英伟达量产CPO交换机，硅光SOI方案短期需求明确。薄膜铌酸锂当前依然处于小批量验证阶段，未来将随着交换机迭代至3.2T单波400G而放量。OCS全光交换机整体产业化进度则会晚于CPO交换机。

　　调研机构Yole Intelligence于2025年发布的数据中心光器件报告显示，2024年全球CPO市场规模约4600万美元，预计2030年将增长至81亿美元，2024年至2030年复合年增长率约137%。

　　CPO下半年开启放量

　　硅光SOI率先受益

　　“当前，CPO光引擎方案是以硅光SOI为主，如业内典型的102.4T CPO交换机，通常需要32个3.2T的硅光引擎。”上述半导体材料上市公司高管介绍，单台交换机要集成大量光引擎，CPO并未减少激光器用量，只是将其从模块内部迁移到板上。

　　光芯片领先供应商朗美通（Lumentum）、高意（Coherent）的观点显示，CPO将于今年下半年开启放量。

　　高意近期表示，主要用于机柜到机柜（rack-to-rack）的横向扩展（Scale-out）CPO将于今年下半年开始贡献营收，纵向扩展（Scale-up）CPO将从明年开始贡献营收。目前公司正与多家客户合作推进CPO与近封装光学（NPO）产品。

　　朗美通表示，超高功率CPO激光器需求持续升温，多项NPO合作项目在“推进之中”，预计纵向扩展（Scale-up）产品将从2027年下半年起实现量产出货，2028年将有首批客户进行产品部署。

　　法国半导体材料厂商索泰克近期释放了一个重要信号：CPO尚未进入全面规模化量产阶段，但作为硅光芯片的关键材料SOI晶圆，已供不应求，客户更是提前支付保证金来锁定产能。

　　索泰克披露，随着AIDC对高速光互连需求增长，预计2027财年Photonics-SOI业务收入将实现倍增。目前，公司正在与客户签署多年期产能承诺，并收取相应保证金。

　　“在硅光SOI材料上，沪硅产业已收到代工厂及设计公司客户的强烈需求，硅片供不应求中。”有接近沪硅产业的人士透露：未来2年，客户需求将保持持续增长，沪硅产业正在评估扩产计划；在薄膜铌酸锂材料上，公司旗下新硅聚合已于2025年率先实现8英寸薄膜铌酸锂的量产出货。

　　从全球产业格局来看，索泰克在全球SOI晶圆市场占据主要市场份额，沪硅产业则是国内SOI晶圆的绝对龙头。受益于800G/1.6T硅光模块及CPO技术的放量，全球硅光SOI晶圆订单快速增长，高规格300毫米晶圆产品正处于验证转量产的爬坡阶段。

　　磷化铟供不应求

　　红磷价格连创新高

　　随着AI算力迈入光互联时代，磷化铟材料走俏，并带动上游红磷持续供不应求。

　　“不管是硅光还是薄膜铌酸锂，都不具备高效发光能力，要搭配磷化铟光源，且需求量随着光模块产品迭代而持续增长。”业内人士表示，磷化铟主要用于制造CW连续波激光器、EML电吸收调制激光器、光探测器等。

　　磷化铟需求增长趋势如何？随着光模块从800G往1.6T甚至3.2T迭代，单模块激光器芯片数量成倍增加，带动磷化铟衬底需求大增。CPO量产后，单位交换机激光器数量显著提升。OCS交换机采用大量光开关阵列、探测阵列，同样消耗磷化铟探测器与泵浦光源。

　　一组可供参考的公开数据是：1.6T光模块对磷化铟衬底消耗约为800G的2.73倍。2025年以来，随着需求提升，光通信机磷化铟多晶价格倍增，衬底涨价1到2倍，上游原材料精铟、高纯红磷分别涨价近1倍、3倍。

　　当前全球高端磷化铟衬底市场集中度较高，日本住友电工、美国晶体技术有限公司（AXT）、日本JX金属株式会社等海外头部厂商长期占据主要市场份额。

　　AIDC对光模块需求持续高增长，光芯片短缺成为模块扩产的掣肘。锁定产能、延伸产业链，朗美通、高意等光芯片公司纷纷往上游布局，建设磷化铟晶圆厂。

　　看好光互连的发展机遇，传统材料厂商、初创企业也在快速进入磷化铟衬底、红磷等领域。例如：云南锗业控股子公司鑫耀半导体是国内少数可实现2至6英寸规模化量产的企业，其现有年产能为15万片，新建年产能30万片，预计2027年达产后总年产能达45万片；鑫耀半导体则透露，其订单已排期至2027年。