《通信行業專題報告:數據中心互聯技術專題一AI變革推動CPO技術商業化加速-250312(53頁).pdf》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《通信行業專題報告:數據中心互聯技術專題一AI變革推動CPO技術商業化加速-250312(53頁).pdf(53頁珍藏版)》請在三個皮匠報告上搜索。
1、請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容證券研究報告|2025年3月12日國信通信行業專題報告數據中心互聯技術專題一:AIAI變革推動CPOCPO技術商業化加速行業研究行業研究 行業專題行業專題通信通信投資評級:優于大市(維持評級)投資評級:優于大市(維持評級)證券分析師:袁文翀021-S0980523110003證券分析師:詹瀏洋 010- S0980524060001請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容投資摘要光電共封裝CPO(Co-packaged Optics)是一種在數據中心互連領域應用的光電集成技術,目前主要用在交換機接口中。通過將交換芯片和光器件共同裝配在同一個插槽上
2、,使得光信號和電信號在同一芯片上進行轉換和處理,該技術縮短了芯片和模塊之間的走線距離,最大程度地減少高速電通道損耗和阻抗不連續性,也在傳輸速率提高的同時大大縮減功耗,行業頭部企業博通(Broadcom)和扇港(SENKO)均分析過CPO技術可助力交換機整體系統減少功耗25%-30%。在本輪AIGC革命的驅動下,CPO技術產業化進程繼續加速。全球互聯網云廠持續加大AI資本投入,CPO作為數據中心網絡互聯中降本降功耗的優選技術,備受全球各大通信電子頭部企業關注。博通自上一代25.6T交換芯片起,就開啟了CPO交換機商業化推進;英偉達2024下半年加速推進支持IB(InfiniBand)和以太網兩種
3、協議的CPO交換機。國內交換機頭部廠商新華三、銳捷網絡近兩年也陸續發布了商用CPO交換機。而隨著SerDes速率的快速升級,以及硅光材料和3D封技術裝的逐步成熟,CPO技術有望快速迭代,也為光互聯Optical IO技術(算力芯片間光互聯)的發展奠定了良好基礎。CPO交換機相比傳統交換機,需引入近交換芯片的光引擎、光柔性板Fiber Shuffle/保偏光纖PMF、外置激光器ELS及CW光源等。根據Lightcounting預測,未來5年CPO技術滲透率將快速增長,預計到2029年,3.2T CPO端口出貨量預計將超過1000萬個(2024年CPO端口出貨量不超過十萬個),若有100萬個GPU
4、做千卡GPU集群,則需要超過1,500萬個CPO端口;按照目前各類器件的價格測算(并考慮價格年降),未來5年光引擎的市場空間超過100億美元,光源ELS、光柔性板Fiber Shuffle、連接器MPO、光纖陣列FAU的市場空間超過30億美元。投資建議:目前CPO技術仍在產業化的初期,并在快速迭代升級,涉及各類器件(如Fiber Shuffle、MPO、FAU)所需通道數/纖芯數也會隨之升級,國內各類器件廠商(特別是已與海外頭部廠商有深度合作)均有望受益該領域發展,迎來量價齊升。推薦關注交換機【紫光股份】、【銳捷網絡】,光引擎供應商【天孚通信】,光柔性板供應商【太辰光】,MPO連接器供應商【博
5、創科技】、【仕佳光子】、【致尚科技】,外置CW光源【源杰科技】、【長光華芯】等,國內頭部光模塊廠商亦有布局。風險提示:AI發展及投資不及預期;行業競爭加??;全球地緣政治風險;新技術發展引起產業鏈變遷。請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容CPO是一種新光電互聯集成技術0101CPO技術涉及各器件均有望迎來快速增長0202產業鏈各關節頭部公司均在積極布局CPO0303投資建議0404目錄請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容一、CPO是一種新光電互聯集成技術請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖:CPO技術演進史資料來源:IET Optoelectronics,國信證券經濟研
6、究所整理光電共封裝(CPO)是一種在數據中心光互連領域應用的光電共封裝方案。其核心是將光模塊不斷向交換芯片靠近,縮短芯片和模塊之間的走線距離,并逐步替代可插拔光模塊,最終把交換芯片(或XPU)ASIC和光/電引擎(光收發器)共同封裝在同一基板上,光引擎盡量靠近ASIC,以最大程度地減少高速電通道損耗和阻抗不連續性,從而可以使用速度更快、功耗更低的片外I/O驅動器。CPO技術的核心是光電芯片,它包含了光學器件和電子器件。在光電芯片內部,光學器件將光信號轉換成電信號,電子器件將電信號轉換成光信號。光電共封裝(CPO)是一種新光電互聯集成技術圖:CPO技術與傳統光模塊對比資料來源:菲魅光通信,國信證
7、券經濟研究所整理請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容CPO技術目前主要用在交換機中CPO技術目前主要用在交換機接口中,是一種新型的光電集成技術,主要是將網絡交換芯片和光模塊共同裝配在同一個插槽(Socket)上,形成芯片和模組的共封裝,從而使得光學信號和電學信號在同一芯片上進行轉換和處理;即將電子芯片和光電器件放在一起進行封裝,以實現高集成度、高性能的光電器件。圖:光電共封裝(Co-packaged Optics,CPO)對比傳統熱插拔示意圖資料來源:Yole,國信證券經濟研究所整理請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖:CPO技術顯著提升能效資料來源:SENKO,國信證券經濟
8、研究所整理圖:SerDes提升下功耗持續提升資料來源:Broadcom,Cisco,國信證券經濟研究所整理智算中心驅動的高速率場景下,降本、降低功耗需求顯著。SerDes速率不斷提升,光模塊之間的功耗不斷升高,隨著40G、100G、400G、800G的迭代,相比2010年的交換機,目前51.2T的交換機中,光器件能耗增加26倍,光模塊整體功耗大約可占交換機功耗的40%以上。根據SENKO數據,CPO顯著降低光模塊功耗,助力系統整體功耗減少25%-30%。CPO不僅減少了高速電通損耗,其能效優勢也非常顯著請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容LPO(linear drive pluggab
9、le optics),線性驅動可插撥光模塊,通過線性直驅技術替換傳統的DSP,實現系統降功耗、降延遲的優勢,但系統誤碼率和傳輸距離有所犧牲。LPO摒棄數字信號處理器(DSP),通過使用具有優異線性度和均衡能力的轉阻放大器(TIA)和驅動芯片(DRIVER)來替代DSP,消除信號恢復需求,降低處理開銷和系統延遲,特別適用于對時序要求極高的高性能計算中心(HPC)中GPU間通信場景。目前SerDes主流規格112G很快升級到224G,LPO無法跟上224GSerDes的要求。部分DSP領域較弱廠商推進LPO方案。Macom、Semtech、美信等DSP領域較弱的電芯片廠商大力推進LPO,以繞開DS
10、P短板。目前LPO方案標準化尚未成熟,主要集中在電接口和光接口。相對于LPO,CPO注重光電共封裝,適用于高速高密度互聯傳輸場景,能滿足高速數據傳輸需求,且在適配未來高規格 SerDes 方面可能比LPO更具潛力。隨著數據量爆發式增長,對高速傳輸需求日益迫切,CPO 因具備滿足高速傳輸需求的優勢以及較大技術潛力,能跟上技術升級步伐,為行業發展提供持續技術支持。目前CPO技術已經開始小批量商用。在2022年,博通就與騰訊合作,博通將提供256Tbps Humboldt CPO交換設備,采用博通Tomahawk4交換芯片,直接與4個32Tbps SCIP光學引擎耦合和共封裝圖:LPO方案與傳統光模
11、塊方案對比資料來源:ADOP,國信證券經濟研究所整理LPO是目前短距離傳輸過渡方案,CPO正開啟商用進程圖:LPO方案功耗也顯著低于傳統可插拔方案資料來源:LightCounting,國信證券經濟研究所整理表:CPO方案與LPO方案對比熱插拔模塊LPOCPO功耗高相當低低成本高相當低低延遲相當高相當低低產品成熟度高相當低相當低維護性良好良好困難鏈路性能良好平均良好互連生態良好困難困難資料來源:通信百科網,國信證券經濟研究所理請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容CPOCPO加速落地源于加速落地源于AIAI催化,推動先進封裝、光互聯催化,推動先進封裝、光互聯(OIO)(OIO)等新技術發展
12、等新技術發展本輪AIGC革命拉動了新一輪數據中心網絡發展,CPO技術同樣受益,主要發展催化點包括:發展催化一:AIGC技術迅猛發展,算力需求激增,全球互聯網云廠持續加大資本開支。四大北美互聯網云廠商2025年規劃資本開支合計預計超過3100億美元,中國四大互聯網云廠2025年資本開支合計預計超過5000億人民幣。發展催化二:英偉達、博通、Marvell等頭部芯片廠商均在加速落地CPO交換機。博通已經研制了兩代商用產品,英偉達已經研制支持IB協議和以太網協議的產品。發展催化三:國內交換機廠商已陸續發布CPO交換機,國內光模塊龍頭企業也在布局CPO技術。本輪AIGC革命也推動了CPO技術加速迭代更
13、新,未來CPO技術主要演進路徑包括:技術趨勢一:電信號SerDes傳輸速率不斷迭代,2024年224G速率成熟,推動光電信號單通道傳輸速率再提升一倍,CPO集成度持續提升。未來隨著SerDes傳輸速率的提升,CPO技術能力將繼續增強。技術趨勢二:通過硅光材料實現降本降功耗。技術趨勢三:采用3D先進封裝,將光電芯片進行垂直互連,可以不僅能實現更短的互連距離、更高的互連密度和更好的高頻性能,還能實現更低的功耗、更高的集成度和更緊湊的封裝。技術趨勢四:Ayarlabs、博通、intel等頭部廠商均在積極研發Optical IO技術,實現算力芯片間的光互聯。請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容
14、發展催化一:AIGC推動數據中心及交換機放量,CPO持續受益AIGC技術迅猛發展,算力需求激增,全球互聯網云廠持續加大資本開支。據IDC數據,2025年全球人工智能服務器市場規模將增至1587億美元,2028年有望達到2227億美元,生成式人工智能服務器占比將由2025年的29.6%提升至2028年的37.7%。四大北美互聯網云廠商2025年規劃資本開支合計預計超過3100億美元,其中谷歌750億美元,亞馬遜1050億美元,微軟800億美元,META超過600億美元。中國四大互聯網云廠2025年資本開支合計預計超過5000億人民幣。數據中心交換機受益人工智能產業發展,根據IDC 2024年Q3
15、數據,數據中心板塊以太網交換機市場收入在其Q3同比增長了18%,從Q2到Q3環比增長了6.2%。特別是200/400 GbE交換機市場三季度收入同比增長126.3%,環比增長23.8%,這得益于最高速率以太網交換機強勁的需求推動。生成式AI數據中心以太網交換機市場將以70%的年復合增長率呈指數級增長,將從2023年的6.4億美元增長到2028年的90.7億美元。CPO在顯著提升能效趨勢下,作為交換機的下一代高速互聯技術,有望持續受益交換機行業增長。圖:全球互聯網云廠資本開支資料來源:各公司財報,國信證券經濟研究所整理-10,000 20,000 30,000 40,000 50,000 60,
16、000 70,000 80,000 90,00005,00010,00015,00020,00025,00030,0002022Q1 2022Q2 2022Q3 2022Q4 2023Q1 2023Q2 2023Q3 2023Q4 2024Q1 2024Q2 2024Q3 2024Q4亞馬遜MicrosoftGoogleFacebook合計圖:數據中心交換機市場預測資料來源:IDC,國信證券經濟研究所整理請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖:Nvidia CPO交換機及前面板接口圖示資料來源:億源通、Substack,國信證券經濟研究所整理發展催化二:英偉達在今年加速推動CPO商業化
17、進程英偉達計劃在2024年下半年提出過CPO技術的IB交換機,該交換機前面板有144個MPO光接口,支持36個3.2T CPO,內部有4個28.8T的交換芯片(總共115.2T的交換能力)。該交換機有望在2025年第三季度實現小批量生產。英偉達也計劃于2026年推出CPO版本的Spectrum4 Ultra X800以太網交換機。后續英偉達仍然會發布Spectrum5、Spectrum6系列交換機。表:英偉達CPO 產品參數對比表ProductTimeSwitch ChipSwitching CapacityProductQuantum3-CPO3Q25Quantum 3115.2T x4 2
18、8.8T Quantum3-CPOSpectrum5-CPO2026Spectrum5Spectrum5-CPOSpectrum6-CPO2026Spectrum6Spectrum6-CPO資料來源:SEMI VISION,國信證券經濟研究所理請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容發展催化二:頭部芯片廠商(博通、Marvell等)均加速CPO商業化博通在上一代Tomahawk4就嘗試CPO技術,并率先向小部分客戶交付業界首款51.2Tbps CPO以太網交換機Bailly(Tomahawk5)。Bailly產品集成8個6.4-Tbps硅光子光學引擎和Broadcom一流的StrataXG
19、STomahawk5交換機芯片,相比可插拔收發器解決方案,Bailly使光學互連運行功耗降低70%,硅面積效率提高8倍。Marvell在2022年展示CPO,在2024年OFC上推出的3DSiPho引擎,是業內首款支持200Gbps電接口和光接口的技術,為CPO集成到其XPU提供基礎,客戶能將CPO無縫集成到下一代定制XPU中;其6.4T3DSiPho引擎高度集成,相比100Gbps接口的同類設備,帶寬和輸入/輸出帶寬密度翻倍,每比特功耗降低30%。Ranovus在OFC2021發布Odin品牌模擬驅動CPO2.0架構以進一步幫助客戶降低產品功耗和成本。該產品是Ranovus和IBM,TE以及
20、Senko合作共同開發的。CPO技術支持nx100Gbps PAM4 光接口和ML/AI電芯片在一個封裝內,是一種創新的光器件技術。圖:博通CPO方案規劃資料來源:Broadcom,國信證券經濟研究所整理圖:Marvell CPO架構用于定制XPU資料來源:Marvell,國信證券經濟研究所整理圖:博通CPO方案規劃資料來源:Broadcom,國信證券經濟研究所整理請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容發展催化三:國內各大廠亦在跟進CPO技術國內交換機廠商已陸續發布CPO交換機。銳捷網絡已發布 25.6Tbps CPO 交換機,并且參與編寫了 COBO 的 CPO 交換機設計白皮書,在
21、CPO 技術應用方面走在國內前列。新華三已推出 800G CPO 硅光數據中心交換機(H3C S9827 系列),單芯片帶寬高達 51.2T,支持 64 個 800G 端口,融合了 CPO 硅光技術、液冷散熱設計、智能無損等先進技術。中興通訊在 CPO 相關的光引擎和光電封裝等技術領域進行研究,申請了涉及 CPO 模 塊 的 激 光 光 源 選 擇 方 法 的 專 利,其 新 一 代 400GE/800GE 數據中心交換機具備高性能,支持單槽14.4T,并采用了智能無損技術。國內光模塊廠商積極布局CPO技術。中際旭創、新易盛、光迅科技、華工科技等均有布局CPO模塊,有的廠商CPO模塊已經向客戶
22、送樣測試。天孚通信為CPO提供關鍵組件,如激光器、透鏡陣列等,在800G技術時期成為英偉達的獨家供應商,2023年 9 月送出的 1.6T 硅光光引擎被英偉達用于CPO上的封裝。表:國內廠商CPO進展公司CPO進展銳捷網絡已發布51.2T CPO交換機,采用博通StrataXGS芯片,支持128個400G端口,功耗降低70%紫光股份推出國內首款51.2T CPO硅光數據中心交換機,融合液冷散熱和硅光技術,單芯片帶寬達51.2T,功耗降低40%以上中際旭創全球光模塊龍頭,已布局硅光芯片和CPO技術,其800G光模塊產品處于行業領先地位。2025年推出支持CPO的1.6T光模塊,并與博通等國際廠商
23、合作開發高密度封裝方案。華工科技國際一流光電企業,具備從芯片到模塊的全產業鏈能力。其光模塊產品覆蓋400G/800G,并布局CPO封裝測試產線新易盛已布局CPO研發,重點推進1.6T光模塊及硅光集成方案,產品覆蓋數據中心和電信網絡。天孚通信光器件解決方案提供商,為CPO提供激光器、光放大器等關鍵無源器件。與中際旭創、博創科技等廠商深度合作。光迅科技主要面向電信運營商和超算中心,提供定制化CPO解決方案。資料來源:各公司官網,國信證券經濟研究所整理請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖:224G SerDes需要更高的性能和更低的每比特功率資料來源:Synopsys,國信證券經濟研究所整
24、理圖:2020-2026年SerDes IP許可證預測資料來源:IP Nest,國信證券經濟研究所整理電信號傳輸能力核心是SerDes技術,是芯片與外界交換數據的基本單元,光端口帶寬為Serdes帶寬整數倍。SerDes的全稱是SERializer(串行器)/DESerializer(解串器),是一種高速的時分多路復用(TDM)、點對點(P2P)的串行通信技術。交換機以及傳統可插拔光模塊的輸出電口/光口通道數取決于SerDes速率,高速率SerDes提升了CPO及光引擎的集成度,還可以減少傳輸通道,降低功耗。GPU/ASIC芯片間的互聯也推動了SerDes的升級需求。224G SerDes產品
25、在2024年開始逐步成熟,Marvell在FQ4 2024業績電話會上表示,其下一代單通道200Gb/s速率的1.6T PAM DSP產品已經在客戶側進行認證。而隨著SerDes在未來傳輸速率向448G升級,未來光引擎處理帶寬預計升級到6.4T、12.8T,對應CPO交換機內光纖及光通道數同等受益。技術趨勢一:單通道SerDes速率逐步提升,CPO能力變強圖:隨著單通道lane升級,CPO集成度越來越高資料來源:Juniper,國信證券經濟研究所整理圖:SERDES電路示意圖資料來源:Latticesemi,國信證券經濟研究所整理請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖:傳統光模塊結構及
26、主要材料資料來源:FiberMall Overview of the Development of Fiber Optic Transceivers,國信證券經濟研究所整理圖:硅光模塊結構及主要材料資料來源:硅基光電異質的集成與思考,國信證券經濟研究所整理技術趨勢二:使用硅光材料提高集成度表:傳統光模塊與硅光模塊的材料對比器件傳統光模塊材料傳統光模塊材料特點硅光模塊材料硅光模塊材料特點演進驅動力未來趨勢激光器InP、GaAs優勢:高效、成熟;劣勢:成本高、難集成InP-on-Si異質集成優勢:集成化;劣勢:效率低、熱管理復雜硅基規?;杀緝瀯莼旌霞?、薄膜鈮酸鋰光源調制器LiNbO、InP-E
27、AM優勢:高帶寬;劣勢:體積大、功耗高硅基載流子調制器優勢:低功耗、高密度;劣勢:效率低數據中心低功耗需求硅-有機混合、薄膜LiNbO集成探測器InGaAs、Ge優勢:高響應度;劣勢:工藝復雜Ge-on-Si、二維材料集成優勢:低成本集成;劣勢:暗電流高硅基單片集成需求二維材料(石墨烯)增強波導石英、聚合物優勢:低損耗;劣勢:體積大硅、氮化硅優勢:高密度,折射率差大,彎曲半徑??;劣勢:非線性損耗高密度集成需求氮化硅-硅混合波導資料來源:任曉松 等.單光子雪崩二極管陣列與硅光芯片的混合集成 J.光學學報,2024,1(01):5-12.,訊石光通訊網、源杰科技官網等,國信證券經濟研究所整理集成度
28、是III-V族化合物向硅基材料演進的主要驅動力。硅光芯片將激光器、調制器、探測器、波導等集成在一塊芯片上,實現了高度集成化。這種集成化設計大大減小了光模塊的尺寸和重量,降低生產成本和功耗,提高芯片的可靠性和穩定性。硅光芯片與CMOS工藝兼容,簡化制造工藝流程。硅光芯片的制造兼容成熟的CMOS工藝,通過CMOS工藝集成更多光器件,使得制造過程更加高效可控。激光器:III-V族化合物(GaAs、InP)探測器:III-V族化合物(InGaAs、InP)調制器:內調制;外調制(LiNbO3)光纖:SiO2等激光器:Si(研發中)、集成III-V族化合物調制器:Si、集成LiNbO3波導:Si、SiN
29、探測器:Ge-on-Si圖:光子集成技術(PIC)所集成的器件數量資料來源:Shekhar S,Bogaerts W,Chrostowski L,et al.Siliconphotonics-roadmappingthenextgenerationJ.arXivpreprintarXiv:2305.15820,2023.,國信證券經濟研究所整理請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容技術趨勢二:使用硅光材料實現降本降功耗圖:CPO與硅光被臺積電列為下一代AI技術平臺的核心技術之一資料來源:臺積電,國信證券經濟研究所整理硅光圖:CPO與硅光被臺積電列為下一代AI技術平臺的核心技術之一資料來源
30、:博通,國信證券經濟研究所整理材料演進將驅動硅光模塊具備成本優勢。硅元素自然豐度高,相比In等元素成本更低,且晶圓制備工藝成熟,尺寸大。硅光器件可在8-12英寸晶圓上一次加工,集成度高、芯片尺寸小,一次加工可得更多芯片。硅光模塊基于硅基材料制備,內部光損耗小,具備低功耗優勢。同時,硅光波導折射率差大,彎曲半徑小,能實現器件小型化。此外,高集成度、原材料成本低、兼容CMOS工藝和低功耗共同作用,使規?;a后的硅光模塊成本低于傳統光模塊,成本優勢顯著。臺積電與日月光和富士康等大廠聯合成立了SiPh聯盟,以推動硅光技術標準協議,整合上下游資源,共同推動中國臺灣加速SiPh產業發展。中國臺灣工研院產
31、學研國際戰略中心指出,AI與高端數據中心將是硅光子市場爆發的突破點,預期該技術將從光收發器演進至CPO 和Optical I/O。請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容CPO 技術將增加先進封裝工藝需求,是能有效提升功能密度的工藝技術。先進封裝采用先進的設計思路和先進的集成工藝技術,如硅通孔(TSV)、重布線(RDL)、倒裝(Flip Chip)、凸點(Bumping)、引線鍵合(Wire bonding)等對芯片進行封裝級重構:2D封裝的CPO技術是將光子集成電路PIC和集成電路并排放置在基板或PCB上,通過引線或基板布線實現互連。2D封裝的優點是易于封裝、靈活性高。2.5D 封裝將E
32、IC和PIC均倒裝在中介層(Interposer)上。通過中介層上的金屬互連PIC和EIC,中介層與下方的封裝基板或PCB板相連。3D封裝技術將光電芯片進行垂直互連,可以不僅能實現更短的互連距離、更高的互連密度和更好的高頻性能,還能實現更低的功耗、更高的集成度和更緊湊的封裝。玻璃基板擁有低損耗、高封裝密度和光學透明性的優勢,玻璃基interposer芯片可提供更寬的帶寬和更低的制造成本,或逐步應用在CPO技術中。技術趨勢三:3D先進封裝逐步成為主流技術圖:CPO的2.5D封裝與3D封裝難度資料來源:Latitudes,國信證券經濟研究所整理表:硅基板于玻璃基板對比屬性硅基板玻璃基板屬性介電常數
33、高(11.9,信號損耗大)低(3.8-5.0,信號損耗?。┙殡姵祵嵝阅軆灝悾?49 W/mK)差(0.8-1.4 W/mK)導熱性能光學透明性不透明,不支持光波導高透明性,適合光通信光學透明性機械強度高(約 170 MPa),不易破碎較低(50120 MPa),易碎機械強度熱膨脹系數高(2.610/),易產生熱應力低(如石英玻璃為 0.510/)熱膨脹系數寄生效應嚴重,高頻性能差極小,高頻性能優寄生效應加工難度成熟,兼容現有半導體工藝較高(激光、化學強化等成本高)加工難度資料來源:半導體產業研究院,國信證券經濟研究所整理請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖:Ayar LAB的OI
34、O技術應用在了Scale UP網絡資料來源:Ayar LAB,國信證券經濟研究所整理圖:Ayarlabs 業績首個OIO芯片(32G 8 波長,每比特僅 5 pJ)資料來源:Ayar LAB,國信證券經濟研究所整理技術趨勢四:CPO應用在算力芯片,向光OIO(輸入輸出)發展圖:CPO拓展到AI ASIC芯片資料來源:博通,國信證券經濟研究所整理圖:Intel的OIO技術資料來源:intel,國信證券經濟研究所整理圖:Ayarlabs 首個OIO系統架構資料來源:Ayar LAB,國信證券經濟研究所整理Ayarlabs、博通、intel等頭部廠商均在積極研發Optical IO技術,實現算力芯片
35、間的光互聯。請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖:CPO與OIO應用場景資料來源:信通院,國信證券經濟研究所整理技術趨勢四:CPO應用在算力芯片,向光OIO(輸入輸出)發展圖:CPO與OIO發展演進路徑資料來源:Yole Group,國信證券經濟研究所整理OIOOIO(Optical IOOptical IO)主要用于芯片互聯。為了解決計算芯片CPU,GPU,XPU等之間的互聯問題(chip to chip interconnect),OIO利用光互連低功耗、高帶寬、低延遲的優勢,取代傳統的electrical IO方案,芯片輸入輸出的IO變為光信號,進而構建分布式計算網絡。為了實現
36、計算資源的池化技術,Optical IO對延遲latency的要求比較高。從封裝形式上看,Optical IO也是將光芯片與電芯片封裝在同一基板上。請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容二、CPO技術涉及各器件均有望迎來快速增長請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖:CPO交換機圖解資料來源:億源通官網,國信證券經濟研究所整理CPOCPO交換機主要圖解交換機主要圖解CPO交換機構成包括核心交換芯片、OE光引擎、光柔性背板/內部SMF及PMF光纖、電源等相關配套;前面板主要插入MPO/MXC/MMC連接器,ELS外置激勵光源,后面板主要放散熱模塊。交換機的交換芯片Switch AS
37、IC將有源電信號輸出,在光源的激勵下通過光引擎將電信號轉變為光信號,再通過光柔性背板/內部SMF光纖傳輸到前面板的MPO/MXC/MMC連接器,最終將信號通過外部光纖傳輸到遠端。請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖:MOTION 玻璃載體組件俯視圖(Vcsel CPO光引擎)資 料 來 源:D.Kuchta Multi-wavelength OpticalTransceivers Integrated On NodeC,2019.03,OFC,國信證券經濟研究所整理圖:Marvell 光引系列產品資料來源:Marvell、國信證券經濟研究所整理拆解CPO(1):OE光引擎負責將交換芯
38、片出口電信號轉光信號光引擎是光電轉換功能中負責光信號處理的部分。光引擎的應用場景包括400G/800G等傳統高速光模塊、高集成度的共封裝光學(CPO)交換機以及更多光互連領域。光引擎主要分為基于硅光和基于VCSEL的技術路線,在CPO趨勢下,光引擎的使用量或大幅增加。傳統光引擎多基于分立器件構建,采用III-V族材料(如InP、GaAs等)。其發射端由EML激光器搭配分立調制器構成,接收端則包含PIN/APD探測器與TIA芯片,無源器件常見有透鏡、隔離器、陶瓷套筒等。但傳統光引擎獨立封裝結構導致體積較大,在高密度設備中難以滿足高集成的需求,超高速率信號傳輸質量難以適配未來高速網絡需求?;诠韫?/p>
39、芯片的光引擎因集成度高、CMOS工藝兼容成為主流。硅光集成方案以硅及硅基襯底材料為基礎,借助CMOS工藝開發集成,融合集成電路與光子技術優勢,具備高集成度、高速率、低功耗潛力等優點,適用于超大規模數據中心、長距離光傳輸及AI集群的高速通信需求。Vcsel光引擎方案以III-V族材料(如InP、GaAs等)作為襯底,使用Vcsel陣列技術集成,在超短距離傳輸中具備成本和功耗優勢,在800G及以下速率市場VCSEL方案憑借成本和功耗優勢占據重要份額。當前基于硅光芯片的光引擎因集成度高被視為未來主流,尤其在3.2T及以上速率場景中,其帶寬密度和能效比優勢將進一步凸顯。表:主要廠商光引擎方案Compa
40、nyTechnologyLight SourceOptical ConnElec SocketSolderedPJ/bAMD|RamousSiPhoIntegrated or remote5BroadcomSiPhoRemote/prepackaged5CiscoSiPhoRemote/ELED+MSA5IBMVCSEL42IntelSiPhoIntegrated5MarvellSiPhoIntegrated5資料來源:Fibermall,國信證券經濟研究所整理請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖:Broadcom 51.2TCPO示意圖資料來源:Broadcom、國信證券經濟研究所
41、整理圖:TSMC第一代3D光學引擎資料來源:TSMC、國信證券經濟研究所整理拆解CPO(1):臺積電目標將OE光引擎提升到12.8Tbps當前光引擎封裝技術快速演進,主要圍繞CPO和高密度集成展開。其中2.5D封裝通過中階層橫向集成光引擎與電芯片,以平衡產品和性能,適合現有基礎設施升級;3D封裝利用SoIC-X、CoWoS等工藝將光芯片與電芯片垂直堆疊,縮短信號路徑,降低功耗和延遲。光引擎封裝以2.5D中介層集成為主流,3D堆疊為未來演進方向。博通通過2.5D封裝實現64通道PIC與EIC集成,支持100G/通道速率,應用于51.2TCPO交換機。臺積電在2024年北美技術研討會上展示了其3D
42、光學引擎的路線圖,并計劃為臺積電制造的處理器提供高達12.8 Tbps的光學連接:第一代3D光學引擎(COUPE)將集成到運行速度為1.6 Tbps的OSFP可插拔設備中,這一傳輸速率遠超當前銅纜以太網標準(最高800 Gbps),顯示了光互連在網絡密集型計算集群中的直接帶寬優勢,以及預期的節能效果。第二代COUPE計劃將光學器件與交換機共同封裝到CoWoS封裝中,將光學互連提升到主板級別,第二代COUPE將支持高達6.40 Tbps的數據傳輸速率,且延遲更低。第三代COUPE預計將將傳輸速率提高到12.8 Tbps,同時使光學連接更接近處理器。目前,COUPE-on-CoWoS正處于開發階段
43、,臺積電尚未公布具體的目標日期。請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖:新華三H3C 外置光源CPO交換機展示資料來源:訊石光通信網,國信證券經濟研究所整理拆解CPO(2):外置ELS激光器是目前光源主流方案外部激光源ELS(External laser source)發射的激光經調制后,攜帶電信號轉化的光信號,通過光纖實現高速傳輸。業內有ELS內置和外置兩種方案,外置方案是通過優化設計和采用新型插芯等技術,提高設備集成度。ELS外置趨勢是朝著更高集成度、高速率、更小型化以及更便捷維護的方向發展。ELS將與更多的光學和電學元件進行高度集成,減少系統體積和復雜度,提升整體性能。隨著數據中
44、心網絡向更高速率演進,ELS需要支持更高的帶寬和數據傳輸速率。當前新華三 CPO 交換機采用新型 PELS 直通型外置光源。通過優化設計和采用新型插芯等技術,提高設備集成度,使51.2TCPO交換機最低降至1U高度,節省空間;連接器可獨立拆卸更換,方便清潔維護,滿足了數據中心對設備高效、可靠的需求。圖:直通型PELS、新型PELS直通型外置光源和光電混合接口示意圖資料來源:新華三、訊石光通訊,國信證券經濟研究所整理圖:直通型外置光源和傳統外置光源方案對比資料來源:新華三、訊石光通訊,國信證券經濟研究所整理請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖:用于102.4T的CPO元件的配置資料來源
45、:COBO白皮書Co-packaged optics(CPO):status,challenges,and solutions、國信證券經濟研究所整理CW光源擴大功率以提升分支比,可降低激光器用量,進一步減少成本。產業目前在400G DR4/800G DR8硅光方案采用70mW CW光源,分支比為1:2,即400G(4通道)采用2個CW光源、800G(8通道)采用4個CW光源。后續趨勢來看,分支比擴大能夠減少激光器用量,進一步降低成本。拆解CPO(2):ELS的CW光源有大功率趨勢,有望集成于硅光芯片中表:外置CW光源理論功率需求測算(400G DR4/FR4)DR4FR4損耗(dB)輸出功率
46、(dBm)損耗(dB)輸出功率(dBm)ELS總輸出功率18.5 18.5 內部光接口0.5 18.0 0.5 18.0 保偏光纖與引擎的輸入耦合2.0 16.0 1.8 16.2 偏振相關0.4 15.6 0.4 15.8 分支比,1:46.0 9.6 6.0 9.8 片上無源波導損耗0.5 9.1 0.5 9.3 調制器OMA損耗6.0 3.1 6.0 3.3 合波器損耗0.5 2.8 Tx發射端與光纖耦合2.0 1.1 1.8 1.0 輸出光接口0.5 0.6 0.5 0.5 前面板接口0.5 0.1 0.5 0.0 TP10.1 0.0 TP2需求,802.3(TDECQ1.4dB)-
47、0.8-0.8 余量(dB)0.9 0.8 換算為功率18.5dBm=70mW18.5dBm=70mW資料來源:菲魅通信,國信證券經濟研究所整理圖:光源未來有望集成在硅光芯片中資料來源:PIXlab,國信證券經濟研究所整理表:激光器分配方式介紹分支比1:11:41:81:16激光器功率12.5dBm18.5dBm(71mW)22dBm25dBm數據來源:菲魅光通信,國信證券經濟研究所整理請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖:FAU連接器包含PMF保偏和SMF單模光纖資料來源:Lightwaveonline、國信證券經濟研究所整理拆解CPO(3):FAU(光纖陣列連接器)將光纖與光波導
48、對齊FAU通過集成化設計,將多根光纖按特定規則排列固定,搭配高精度連接器,實現光信號的高密度輸入/輸出,具備高重復性和低插入損耗特性,減少SMF/PMF與光芯片連接時的信號損失。FAU通過“精細校準結構”實現納米級校準,確保光纖與光波導精準對齊。在光引擎與外部光路的連接中,FAU作為中間過渡單元,一端通過機械微結構或高精度接口對接SMF(單模光纖)/PMF(保偏光纖),另一端連接光芯片的光波導,確保光信號從光纖到芯片的高效耦合。以博通定制的光纖陣列連接器為例,其在14.43毫米長度內集成72條光纖,采用127m間距設計,包含光纖、高重復性連接器等部件,兼具低插入損耗、耐彎曲性能,且支持可插拔操
49、作,便于維護。圖:PIC與光纖連接細節資料來源:Fibermall、國信證券經濟研究所整理圖:FAU光纖連接器實物資 料 來 源:IET 白 皮 書 HighDensityIntegrationTechnologies for SiPh Based Optical I/Os、國信證券經濟研究所整理圖:光引擎接的FAU組件資料來源:Corining、國信證券經濟研究所整理請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖:ELS 光連接設計方案資料來源:COBO白皮書Design Considerations of Optical Connectivity in a Co-Packagedor On
50、-Board Optics Switch、國信證券經濟研究所整理圖:用于光輸入的 PM 光纖和用于光輸出的非 PM 光纖的混合封裝資料來源:IET白皮書Co-packaged optics(CPO):status,challenges,and solutions、國信證券經濟研究所整理圖:基于400G-FR4標準的光纖與芯片耦合傳輸架構圖資料來源:Corning、國信證券經濟研究所整理拆解CPO(4):PMF(保偏光纖)保證外置光源的傳輸穩定保偏光纖通過穩定偏振態,保證外置ELS光源傳輸穩定。保偏光纖通過引入雙折射結構,使兩個偏振態的傳播常數差異顯著,抑制模式間耦合,從而保持偏振態穩定。普通光
51、纖中光信號的兩個正交偏振態傳播速度相同,易受外界干擾導致偏振態隨機變化。在CPO方案中PMF(保偏光纖)保持光信號偏振態穩定,且在復雜電磁環境或長距離傳輸中,PMF可減少偏振模色散(PMD),提升信號質量。SMF與PMF混合封裝,PMF作為特種光纖單價遠高于SMF。請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容拆解CPO(5):Fiber Shuffle(光纖分配盒)管理路由光纖束圖:51.2Tb CPO 以太網交換機設計演示資料來源:Optec、國信證券經濟研究所整理圖:US Conec的EZShuffle系統資料來源:USCONEC、國信證券經濟研究所整理圖:Optec 公司帶預端接多光纖連
52、接的高帶寬光纖 Shuffle 方案資料來源:Optec、國信證券經濟研究所整理Fiber Shuffle是實現高密度光纖路由的方案,保偏光纖和普通光纖都可以“印刷”在Fiber Shuffle上。Fiber Shuffle可以支持多樣化光線配置,提高系統集成度,控制光纖彎曲半徑在公差范圍內,標準化光纖從光引擎到中間板的長度,保障高速光連接的穩定性與可靠性。以US Conec的EZ Shuffle系統為例,該產品可簡化高達256根光纖的路由過程,通過精密光纖管理槽位維持光纖排列順序,支持光纖交叉、環回、菊花鏈等多種組裝類型的光纖管理,確保光纖布局有序,避免纏繞。Optec 51.2Tb CPO
53、的fiber shuffle 方案集成1024根SMF和128根PMF,搭配MXC、MT、MMC-16等多種連接器,滿足高速信號傳輸的接口需求,同時控制光纖彎曲半徑以保障插入損耗和可靠性,價格在1000美金左右。請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖:MPO規格和價格資料來源:FS飛速網、國信證券經濟研究所整理拆解CPO(6):MPO(光纖連接器)實現數據中心內光模塊互聯圖:MPO結構示意圖資料來源:FOC、國信證券經濟研究所整理圖:MPO至MPO連接示例資料來源:千家網、國信證券經濟研究所整理MPO連接器采用MT插芯實現多根光纖并行連接,具備高密度鏈接、高速通信、擴展性和易于維護性特
54、點。通過插芯和機械結構,將兩根光纖的端部精確對準,使光信號能夠在光纖之間穩定傳輸。在數據中心內,光模塊通過MPO互聯完成數據傳輸。在數據中心機柜間,通過MPO-MPO光纜 連 接 兩 側 的 MPO 配 線 架,實 現 交 換 機、服 務 器 等 設 備 的 高 速 光 互 聯,支 持40G/100G/400/800G等高速率傳輸,單根MPO線纜可集成12芯、16芯、24芯甚至更多光纖,大幅減少布線數量,節省機柜空間。根據FS飛速網價格,當前24 Fibers MTP/MPO售價81美元,8 Fibers MTP/MPO售價69美元。請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容拆解CPO(6)
55、:MPO應用也在CPO內部,布線密度越來越高圖:CPO 交換機接口面板設計資料來源:COBO白皮書Design Considerations of Optical Connectivity in a Co-Packaged or On-Board Optics Switch、國信證券經濟研究所整理圖:MMC 3倍于MPO型號的布線端口密度資料來源:USCONEC、國信證券經濟研究所整理隨著MPO從基礎的12芯向24芯甚至更多芯數演進,單連接器可集成更多光纖成為趨勢。MMC是一種支持多芯光纖集成的連接器,更高布線密度是核心優勢。MMC采用精密光纖排列與封裝技術,優化插芯結構、縮小連接器間距,在單
56、位面積集成更多光纖觸點,實現“更小體積、更高芯數”。如MMC-16每1RU可容納3456根光纖,約為MPO-16的3倍,緊湊的機械設計與光纖排列技術,MMC在單位空間內集成更多光纖,其低插入損耗、高可靠性特性,更適配1.6Tbps等超高速率場景。表:面板端口密度Fiber ConnectorFibers per ConnectorConnectors per 1RUFibers per 1RUDR(1024f)FR(256f)Fiber ConnectorLC2721442U+2ULCCS21603202U+1UCSMDC22164322U+1UMDCSN22164322U+1USNMPO-1
57、212809602U1UMPO-12MPO-16168012801U1UMPO-16ArNT-121212815361U1UArNT-12MPO-24248019201U1UMPO-24MPO-32328025601U1UMPO-32ArNT-242412830721U1UArNT-24MXC-323210433281U1UMXC-32MMC-161621634561U1UMMC-16SN-M1161621634561U1USN-M116資料來源:COBO白皮書Design Considerations of Optical Connectivity in aCo-Packaged or On
58、-Board Optics Switch、國信證券經濟研究所整理請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖:傳統光模塊與光電集成方案收發器架構資料來源:Latitude Design Systems、國信證券經濟研究所整理圖:基于玻璃中介層的電集成電路(EIC)與光集成電路(PIC)的 3D 異構集成資料來源:Latitude Design Systems、國信證券經濟研究所整理CPO拆解(7):EIC(電芯片)處理電信號,與光芯片共封裝傳統的光模塊包括光電處理兩部分,CPO交換機大大縮短電氣連接,電信號基本以EIC方式存在。PIC 位于 EIC 之上:在此配置中,PIC 位于 EIC 頂
59、部。然而,在 EIC 中創建 TSV 可能具有挑戰性,因為它通常需要在先進的晶圓節點上制造。為了克服這個問題,我們采用了晶圓級扇出工藝,形成高銅柱以實現與頂部 PIC 的垂直互連。由此產生的光子 FOPOP 在光耦合方面表現出色,因為 PIC 的懸垂部分允許光邊緣耦合。PIC 位于底部:使用其中形成的 TSV 與頂部 EIC 進行垂直互連。FAU 組裝解決方案以及 PIC翹曲控制對于這種光子無模2.5D 結構至關重要。由于更好的電源完整性和信號完整性,這種設計提供了更好的散熱效果,并且可以實現更高的傳輸數據速率,例如每通道超過 200G。最終,光子無模2.5D結構提供了卓越的解決方案,使得帶有
60、TSV的PIC成為硅光子學不可或缺的一部分。圖:S21 插入損耗模擬對比資料來源:ASE白皮書Integrated Photonics Packaging:Solutions for SiliconPhotonics Applications、國信證券經濟研究所整理請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖:按速率劃分的CPO端口出貨量預測資料來源:LightCounting,國信證券經濟研究所整理CPO端口出貨將在未來5年快速放量。隨著數據中心對高速互聯需求的增長,CPO在滿足大規模、高寬帶連接方面市場潛力突出。根據lightcounting預測,預計到2029年,1.6TCPO端口出貨
61、量可觀,3.2TCPO端口出貨量預計將超過1000萬個。若以1024-GPU規模的集群配置來計算,若有100萬個GPU組成這樣的集群,僅NVLink連接就需超1500萬個3.2TCPO端口。GPU集群規模持續擴大,對高速、低延遲的互連需求劇增。CPO技術能夠滿足多機架間大量高速互連的需求,英偉達可能在2028年使用CPO實現由八個機架的GPU組成的行級NVLink連接域,將極大地推動CPO在AI領域的應用和市場增長。隨著SerDes速率不斷升級,3.2T速率為主的時代,CPO技術有望成為主流的互連解決方案。不同數據速率下CPO的滲透率有所不同。根據lightcounting預測,2029年,8
62、00G(100G每通道)CPO滲透率預計為2.9%,1.6T(200G每通道)CPO滲透率預計為9.5%,3.2T(400G每通道)CPO滲透率預計高達50.6%。CPO市場空間:滲透率持續上升,端口出貨量未來5年快速增長圖:1.6T和3.2T重定時、LPO收發器以及CPO端口的出貨量資料來源:LightCounting,國信證券經濟研究所整理請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容CPO市場空間:CPO相關各類器件市場空間超百億美元表:CPO相關器件市場空間2025E2026E2027E2028E2029E光引擎(3.2T)單價1000.0 800.0 680.0 612.0 550.8
63、 總價值(億美元)0.2 0.7 4.4 27.4 81.8 ELS單價(美元)150120.0 102.0 91.8 82.6 總價值(億美元)0.0 0.1 0.7 4.1 12.3 MPO(16芯 800G)單價(美元)5040.00 34.00 30.60 27.54 總價值(億美元)0.0 0.0 0.2 1.4 4.1 fiber shuffle(64芯)單價(美元)7056.0 47.6 42.8 38.6 總價值(億美元)0.0 0.1 0.3 1.9 5.7 FAU(32芯)單價(美元)3024.0 20.4 18.4 16.5 總價值(億美元)0.0 0.0 0.1 0.8
64、 2.5 CPO 出貨量(千)2025E2026E2027E2028E2029E800G507020050010001.6T2090800230052003.2T030200320012000總量(等效3.2T)22.592.5650447514850表:某頭部廠商IB交換機(4個交換芯片)CPO器件價值分析個數價值(美元)光引擎(3.2T)3636000ASP單價/3.2T端口等效單價10001000ELS(4個300mW(1:16)的CW)185400ASP單價/3.2T端口等效單價300150Fiber shuffle(594芯)42800ASP單價/3.2T端口等效單價70078 MP
65、O(16芯)1447200ASP單價/3.2T端口等效單價50200 FAU(32發32收)361080ASP單價/3.2T端口等效單價3030 表:某頭部廠商51.2T bailly 交換機CPO器件價值分析個數價值(美元)光引擎(3.2T)1616000ASP單價/3.2T端口等效單價10001000 ELS(8個70mW(1:4)的CW)162560ASP單價/3.2T端口等效單價160160 Fiber shuffle(1152芯)11000ASP單價/3.2T端口等效單價100063 MPO(16芯)502500ASP單價/3.2T端口等效單價50156 FAU(32發32收)164
66、80ASP單價/3.2T端口等效單價3030 目前主流兩類CPO交換機方案:英偉達Quantum 3400 IB交換機:使用28.8T交換芯片4個及對應fiber shuffle 4個,3.2T光引擎36個,18個ELS光源,144個MPO,36個FAU;其中,假設112G SerDes速率,則3.2T光引擎等效32通道,需配置對應75mW的CW光源8個或300mW的CW光源2個,fiber shuffle為594芯(576 SMF+18 PMF),16芯MPO 4個,32發32收FAU 1個。博通交換機51.2T Bailly CPO交換機:使用51.2T交換芯片1個對應fiber shuf
67、fle 1個,3.2T光引擎16個或6.4T光引擎8個,16個ELS光源,64個MPO,16個FAU;其中,假設112G SerDes速率,則3.2T光引擎等效32個通道,需配置對應75mW的CW光源8個,fiber shuffle為1152芯(1024SMF+128PMF),16芯MPO 4個,32發32收FAU 1個。根據lightcounting預測的2029年3.2T光引擎數量超過1500萬只,預計CPO相關器件市場空間超過100億美元。數據來源:英偉達、Semivision、Semianalysis,國信證券經濟研究所整理數據來源:博通、Semivision、Semianalysis
68、,國信證券經濟研究所整理數據來源:英偉達、博通、Lightcounting、Semivision、Semianalysis,國信證券經濟研究所整理請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容三、產業鏈各關節頭部公司均在積極布局CPO請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖:硅光子學供應鏈概覽資料來源:SEMI VISION,國信證券經濟研究所整理圖:CPO產業鏈資料來源:Yole,國信證券經濟研究所整理CPO及硅光產業鏈圖譜CPO產業鏈主要包括上游原材料與設備供應商、中游CPO產品設計與制造商、下游應用領域及最終用戶等環節。產業鏈上游主要包括用于制造CPO產品的原材料(如硅材料、光學元件
69、、電子元件等)以及生產設備(如光刻機、刻蝕機、封裝設備等)。中游是CPO產品設計與制造商環節,負責將上游提供的原材料和設備進行加工、組裝和測試,形成具有特定功能的CPO產品。下游為CPO應用領域,CPO產品的應用領域非常廣泛。CPO相對于傳統光模塊,減少了部分有源器件,如激光器芯片、探測器芯片等,增加了集成多種光器件的光引擎、硅光芯片和薄膜鈮酸鋰調制器等,故CPO產業鏈上游中硅光光引擎和ELS/CW光源需求增長,相關廠商迎來機遇;中游光模塊需適配技術升級,封測更重要,光纖管理硬件和連接器領域企業業務拓展;下游數據中心等應用端推動研發應用,設備環節率先受益,整體呈現積極發展態勢。請務必閱讀正文之
70、后的免責聲明及其項下所有內容CPOCPO產業鏈主要上市公司產業鏈主要上市公司表:我國CPO產業鏈主要上市公司主營業務和相關器件布局品類公司主營業務CPO相關技術和器件布局交換機銳捷網絡主營業務為網絡設備及云計算解決方案,主要產品包括 1.6T/3.2T CPO 交換機(2021-2022 年發布)2021 年發布基于 112G SerDes 交換芯片、16 個 1.6Tbps CPO 模塊的 25.6 TbpsCPO 交換機;2022 年升級模塊至 3.2Tbps,發布 51.2 Tbps CPO 交換機。新華三主營業務為光通信器件及模塊研發生產,主要產品包括數通 800G 硅光模塊、CPO
71、產品試制2023年11月,新華三在2023年領航者峰會,全球首發800g cpo硅光數據中心交換機,H3C9827-64EO,單芯片51.2t交換能力,支持64個800g端口,并融合cpo硅光技術、液冷光引擎天孚通信主營業務為光通信器件研發生產,主要產品包括適用于 CPO 的高速光引擎(2021 年研發)、1.6T/800G 光引擎產品(2023 年展示)2021 年研發激光芯片集成高速光引擎(適用于 CPO 方案),2023 年 OFC 展示 1.6T/800G 光模塊配套光引擎產品,2024 年 OFC 展示 Mux TOSA、Demux POSA 等光引擎產品及解決方案,項目進入可靠性驗
72、證階段。中際旭創主要業務包括高端光通信收發模塊的研發、設計、封裝、測試和銷售,產品廣泛應用于云計算數據中心、數據通信、5G無線網絡、電信傳輸和固網接入等領域。是全球光模塊龍頭公司。已經開始了CPO技術的相關預研工作,與多家國際大廠保持著緊密的合作關系新易盛領先的光收發器解決方案和服務提供商,專注于光模塊的研發、制造和銷售;光模塊在光纖終端完成光電信號轉換,是光纖傳輸的最核心部件;光模塊廣泛應用于數據寬帶、電信通訊、數據中心等行業。在CPO技術領域已經進行了全面的布局,從技術研發、產品推出到市場定位和客戶合作,并且已經發布了LPO技術光模塊。光迅科技主營業務為光通信器件、模塊及系統研發生產,主要
73、產品包括 3.2T CPO 光引擎(2023 年發布)、多端口兼容 ELSEP(2024 年與 OIF 合作展示)2023 年 OFC 發布支持 3.2T CPO 光引擎的自研光源模塊;2024 年與 OIF 聯合展示 CPO 交換機多端口兼容 ELSEP。華工科技主營業務包括感知傳感器等產品,光連接產品、激光與智能制造產品。已布局CPO封裝測試產線。激光器(CW光源)源杰科技主營業務為光芯片的研發、設計、生產與銷售,主要產品包括 2.5G、10G 和 25G 及更高速率激光器芯片系列產品等公司開發的 100G PAM4 EML 光芯片正在客戶端測試,同步推進硅光 CW 高功率光源研發,覆蓋
74、25mW、50mW 及 70mW 全系列產品,其中 70mW 規格可支持 400G DR4 光模塊仕佳光子主營業務覆蓋光芯片及器件、室內光纜、線纜材料。主要產品有 PLC 光分路器芯片系列產品、AWG 芯片系列產品、DFB 激光器芯片系列產品、光纖連接器、室內光纜等,廣泛應用于骨干網和城域網、光纖到戶、數據中心、5G 建設等領域。研發的 CW DFB(連續波分布反饋)激光器已經形成了 75mW、100 mW、200 mW、500 mW、850 mW、1000 mW 等產品序列,產品序列相對全面封裝羅博特科主營業務為高端自動化裝備及智能制造系統,主要產品包括 CPO 組裝設備(參股公司 fico
75、nTEC 提供貼裝/耦合/光纖預處理設備)2023 年參股公司 ficonTEC 已出貨 CPO 組裝設備,包括片上集成貼裝設備、光纖預處理、光纖陣列耦合及組裝設備等。保偏光纖長飛光纖主營業務為光纖光纜及光通信器件研發生產,主要產品包括熊貓型保偏光纖(國際量產水平)、低損耗 MPO 光纖陣列技術收購 OFS 部分業務拓展海外高端市場相關保偏光纖產品;熊貓型保偏光纖,量產能力達國際水平MPO太辰光主營業務為光通信器件研發生產(聚焦數據中心與 5G),主要產品包括數據中心 MPO 解決方案(2022 年 MPO 營收占比超 30%)實現自產 MT 插芯制造和 MPO 連接器批量供應;MPO 產品應
76、用于 CPO 光電共封裝技術,滿足數據中心高密度互連需求,保偏 MPO 產品已實現小批量出貨博創科技主營業務光信號功率和波長管理器件、高速光收發模塊、有源光纜(AOC)以及源預端接跳線等產品與解決方案,其中 PLC 光分路器、密集波分復用(DWDM)器件和 10G PON光模塊占據全球領先市場份額。公司子公司長芯盛主營多芯光纖連接器(MPO)業務,其旗下有MPO預端接主干光纜、MPO預端接跳線和MPO分支跳線等多款MPO產品。致尚科技致尚科技專注于精密電子零部件的研發和制造,主要產品包括游戲機零部件、光纖連接器、電子連接器、自動化設備等,應用覆蓋各類消費電子、通訊電子、汽車電子、工業自動化等領
77、域。公司光纖連接器產品包括單芯及多芯MPO光纖跳線、MT插芯等。數據來源:各公司官網、Wind,國信證券經濟研究所整理請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖:2020-2024年公司營業收入(百萬元)資料來源:Wind,國信證券經濟研究所整理交換機頭部企業:新華三(紫光股份)紫光股份是全球新一代云計算基礎設施建設和行業智慧應用服務的領先者,提供智能化的網絡、計算、存儲、云計算、安全和智能終端等全棧ICT基礎設施及服務。公司的產品、解決方案與服務主要面向政府、運營商、互聯網、金融、教育、醫療、農業、交通、能源、制造等眾多行業用戶。紫光股份主要的子公司包括新華三、紫光云、紫光數碼、紫光軟件
78、等。其中新華三是公司ICT基礎設施及服務業務的主要經營平臺,新華三布局“云-網-安-算-存-端”全產業鏈,可在云計算、大數據、人工智能、邊緣計算等多個領域提供解決方案。公司2024年前三季度:營業收入:588.39億元,同比增長6.56%,歸母凈利潤:15.82億元,同比增長2.65%。根據IDC數據,2024年第一季度,新華三在中國以太網交換機市場以34.8%的市場份額排名第一。新華三在2023年業界首發800GCPO硅光交換機,單芯片51.2T交換能力,支持64個800G端口,并融合CPO硅光技術、液冷散熱設計、智能無損等先進技術,全面實現智算網絡高吞吐、低時延、綠色節能三大需求,適用于A
79、IGC集群或數據中心高性能核心交換等業務場景中。新華三800GCPO硅光交換機可支撐單個AIGC集群規模突破3.2萬臺節點,較上一代400G組網規模大幅提升。800G交換機在完全滿足大規模AIGC集群無阻塞傳輸需求的基礎上,能夠進一步提升單集群的網絡規模,從而最大程度保障AIGC集群的運算效能。-100,000.000.00100,000.0020202021202220232024 H1紫光股份2020-2024營業收入(百萬元)IT服務信息電子類產品總部與投資IT分銷行業應用與系統集成科技園區其他業務國際貿易及其他內部抵銷圖:H3C S9827系列資料來源:H3C,國信證券經濟研究所整理請
80、務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容交換機頭部企業:銳捷網絡公司是行業領先的ICT基礎設施及行業解決方案提供商,主營業務為網絡設備、網絡安全產品及云桌面解決方案的研發、設計和銷售。自2003年成立以來,公司致力于將技術與場景應用充分融合,貼近用戶進行產品方案設計和創新,助力各行業用戶實現數字化轉型和業務價值創新。經過近二十年的發展,憑借扎實的自主創新實力、貼近用戶的解決方案和專業快捷的客戶服務,公司產品和方案現已廣泛應用于政府、運營商、金融、互聯網、教育、醫療、能源、交通、商業、制造業等行業信息化建設領域,業務范圍覆蓋50多個國家和地區。公司2024 年前三季度實現營 收83.8 億元,
81、同比增長5.4%;實現歸母凈利潤4.1 億元,同比增長47.7%。根據IDC數據統計,2019年至2023年,銳捷網絡在中國以太網交換機市場占有率排名第三。2022年銳捷網絡正式推出了首款應用了CPO技術的數據中心交換機。整機交換容量為256Tbps,2RU的機箱高度,支持32x400G QSFP112可插拔光模塊接口和16x800G MPO16光接口。圖:銳捷網絡CPO光電共封裝數據中心交換機資料來源:銳捷網絡,國信證券經濟研究所整理圖:2020-2024年公司營業收入(百萬元)資料來源:Wind,國信證券經濟研究所整理0.005,000.0010,000.0015,000.00202020
82、21202220232024 H1銳捷網絡2020-2024營業收入(百萬元)網絡設備云桌面解決方案網絡安全產品其他主營業務其他業務請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容光器件頭部供應商:天孚通信天孚通信是光通信精密元器件一站式解決方案提供商,主營業務包括光通信領域光器件的研發設計、高精密制造和銷售業務,高速光器件封裝ODM/OEM業務等,具體產品線包括陶瓷套管、光纖適配器、光收發組件、OSA ODM高速率光器件、光隔離器、MPO高密度線纜連接器、光纖透鏡陣列(LENS ARRAY)、光學鍍膜、插芯、Mux/Demux耦合、BOX封裝OEM等。公司產品廣泛應用于電信通信、數據通信、物聯網
83、等領域。公司2024年第三季度實現凈利潤3.22億元,同比增長58.25%,同時公司于2025年1月17日公告2024年度業績預告,2024年度公司預計實現凈利潤12.55億元-14.01億元,同比2023年增長72%-92%。天孚通信在2022年OFC展會上就展示了為400G/800G光模塊配套應用的光引擎產品和解決方案,在2025年的OFC展會上公司將攜面向CPO(共封裝光學)和1.6T模塊應用的FAU組件、高速光引擎產品及相關封裝方案亮相。圖:硅光芯片集成高速光引擎資料來源:天孚通信官網、國信證券經濟研究所整理圖:英偉達硅光子供應鏈資料來源:工商時報,國信證券經濟研究所整理圖:2020-
84、2024年公司營業收入(百萬元)資料來源:Wind,國信證券經濟研究所整理0.001,000.002,000.003,000.0020202021202220232024 H1天孚通信2020-2024營業收入(百萬元)光有源器件光無源器件內銷產品外銷產品光收發接口組件陶瓷套管光纖適配器其他業務其他主營業務請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容MPO/MT插芯、光纖柔性板主要供應商:太辰光太辰光一家集研發、生產、銷售為一體的高科技企業,是中國陶瓷插芯行業的主導企業之一,也是國內MPO/MTP光連接器細分市場的領先企業,是全球數據中心建設相關光互聯器件產品需求的重要供應商之一。公司主要從事
85、的產品包括陶瓷插芯、光纖連接器、耦合器、光纖光柵等光器件以及光傳感監測系統,產品主要銷往海外。公司作為一家高科技民營企業,十多年來發展快速而穩健。太辰光2024年前三季度實現營業收入約9.16億元,同比增加47%;歸屬于上市公司股東的凈利潤約1.46億元,同比增加39.09%。在2024年5月的“中國光谷”光電子博覽會暨論壇上,公司展示了陶瓷基板、柔性光纖板、MT短跳線/組件。根據公司招股書披露,公司與康寧(領先的數據中心高密度預端接光纜系統解決方案)有這常年合作。圖:太辰光柔性光背板、MPO、MT插芯資料來源:太辰光,國信證券經濟研究所整理圖:2020-2024年公司營業收入(百萬元)資料來
86、源:Wind,國信證券經濟研究所整理0.00500.001,000.0020202021202220232024 H1太辰光2020-2024營業收入(百萬元)光器件-產品光纖傳感產品陶瓷插芯光纖連接器PLC分路器連接頭耦合器衰減器其他收入其他業務請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容MPO主要供應商:博創科技極其子公司長芯盛博創科技致力于平面波導(PLC)集成光學技術、硅光子集成技術和高速模擬芯片設計技術的規?;瘧?,專注于高端光無源器件和有源器件的開發,在芯片設計、制造與后加工、器件封裝、光學測試以及高速模擬芯片設計領域擁有多項自主研發并全球領先的核心技術和生產工藝。公司目前主要為全
87、球范圍內高速發展的光纖通信網絡、互聯網數據中心(IDC)、消費及工業互聯市場提供高質量的光信號功率和波長管理器件、高速光收發模塊、有源光纜(AOC)以及源預端接跳線等產品與解決方案,其中 PLC 光分路器、密集波分復用(DWDM)器件和 10G PON光模塊占據全球領先市場份額。2018年6月,全資收購成都迪譜光電科技有限公司,擴大了在PON領域業務。2019 年 3 月,收購 Kaiam 公司在英國的PLC業務Fab的設備、物業等資產,提升了在全球PLC產品領域的領先地位。2023年12月博創科技收購長芯盛 42.29%股份并實現控股,2024年12 月又擬以3.91億元收購長芯盛18.16
88、%股份,收購完成后持股比例將提升至60.45%。長芯盛主要從事光電芯片、光電模組、有源光纜(AOC)、有源銅纜(ACC/AEC)等產品的研發、生產與銷售,其客戶全球頭部云服務公司。長芯盛成立于2013年,由長飛光纖和威盛集團合資成立,長芯盛公司整合了長飛在光纖光纜領域和威盛集團在芯片、模組研發領域的優勢。長芯盛2024 年上半年營收為 4.2 億元;凈利潤為 7445 萬元,同比增長 126%。圖:長芯盛數據中心解決方案資料來源:長芯盛、國信證券經濟研究所整理圖:2020-2024年公司營業收入(百萬元)資料來源:Wind,國信證券經濟研究所整理020002020202120222023202
89、4 H1博創科技2020-2024營業收入(百萬元)其他業務其他主營業務其他業務收入PLC光分路器DWDM 器件光無源器件光有源器件數通市場02004006008002021202220232024 H1長芯盛2021-2024營業收入(百萬元)圖:2020-2024年公司營業收入(百萬元)資料來源:Wind,國信證券經濟研究所整理請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容MPO主要供應商:致尚科技致尚科技專注于精密電子零部件的研發和制造,主要產品包括游戲機零部件、光纖連接器、電子連接器、自動化設備等,應用覆蓋各類消費電子、通訊電子、汽車電子、工業自動化等領域。公司全球光通信連接器領域領軍企
90、業SENKO有著緊密合作。公司在越南生產基地(9000平方米)將于今年繼續擴產,兩處越南生產基地將主要生產單芯光纖跳線,單芯集束光纖跳線、多芯 MPO光纖跳線和光分路器等,進一步提升公司在光通訊領域的生產制造能力。公司也在開發包括FA、FAU 型光纖連接器等產品的研發。公司光纖連接器產品包括單芯及多芯MPO光纖跳線、MT插芯等,主要服務于4G/5G通訊,應用場景包括數據中心、FTTH及FTTA等。圖:致尚科技 MPO連接器產品資料來源:致尚科技,國信證券經濟研究所整理圖:2020-2024年公司營業收入(百萬元)資料來源:Wind,國信證券經濟研究所整理0.00100.00200.00300.
91、00400.00500.00600.00700.0020202021202220232024 H1致尚科技2020-2024營業收入(百萬元)連接器游戲機零部件精密制造及其他其他業務請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容MPO、激光芯片主要供應商:仕佳光子公司聚焦光通信行業,主營業務覆蓋光芯片及器件、室內光纜、線纜材料三大板塊。公司產品應用于光纖到戶、數據中心、5G 建設等諸多領域。光芯片及器件包括PLC分路器芯片、AWG芯片、光纖連接器、DFB激光器芯片、隔離器等。光芯片業務收入占比超過30%。主要亮點包括:1)公司是PLC光分路器芯片行業龍頭;2)公司是全球少數可批量供應數據中心AW
92、G芯片的供應商之一,目前已進入Intel、索爾思、華工正源等主流模塊廠商,受益于AWG芯片在高速光模塊滲透率提升;3)公司最新開發的CW DFB激光器產品在50下實現功率大于1000毫瓦的突破,相關產品已送客戶端驗證,公司的CW DFB激光器芯片產品已經形成了75mW、100mW、200mW、500mW、850mW、1000mW等相對全面的產品序列;4)基于公司已有工藝平臺,可橫向擴張有源和無源產品線。仕佳光子2024年預計2024年實現營收10.74億元左右,同比增長42.36%左右;預計實現歸母凈利潤6500萬元左右,實現扭虧為盈。公司在今年2月5日公告,擬以3.26億元的價格購買致尚科技
93、持有子公司53%的股權。??上铂攲I致力于MPO/MT插芯、連接器的技術開發及應用的高科技企業,尤其在MT插芯領域具有較強競爭力。圖:2020-2024年公司營業收入(百萬元)資料來源:Wind,國信證券經濟研究所整理圖:仕佳光子主營產品資料來源:仕佳光子,國信證券經濟研究所整理圖:??上铂擬T插芯資料來源:??上铂?,國信證券經濟研究所整理0.00200.00400.00600.00800.001,000.0020202021202220232024 H1仕佳光子2020-2024營業收入(百萬元)光芯片及器件線纜材料室內光纜其他業務請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容國內激光器芯片頭
94、部企業:源杰科技公司聚焦于光芯片領域,主要產品包括2.5G、10G、25G及更高速率激光器芯片系列產品等,目前主要應用于光纖接入、4G/5G移動通信網絡和數據中心等領域。公司2020年銷售收入為2.33億元,約占國內光芯片廠商銷售總額的9.32%。公司已實現向國際前十大及國內主流光模塊廠商批量供貨,10G、25G 激光器芯片系列產品的出貨量在國內同行業公司中均排名第一。下游客戶中際旭創、華為等均是公司股東。源杰科技2024年度業績快報顯示公司2024年營收2.52億元,同比增長74.63%。公司高速率光芯片持續布局,CW光源有望受益硅光發展。目前公司在布局多款高速率/高端光芯片產品,CW光源方
95、面,早期50mW大功率硅光激光器產品已經實現銷售,100mW大功率硅光激光器在逐步向客戶送樣;100G PAM4 EML 正在客戶端測試,200G PAM4 EML正在研發階段。高速率光芯片芯片布局有望對公司的收入產生積極的貢獻。3月7日公司公告,調整募投項目內部投資結構 增加光芯片投資至4.87億元,資金用于增加“50G光芯片產業化建設項目”的投資額。圖:2020-2024年公司營業收入(百萬元)資料來源:Wind,國信證券經濟研究所整理圖:源杰科技的光芯片產品發展資料來源:源杰科技,國信證券經濟研究所整理表:源杰科技目前數據中心各類芯片布局速率波長及類型10G12701330nm CWDM
96、4 DFB25GLWDM4 Channel DFB50G12701330nm CWDM4 PAM4 DFB100G12701330nm CWDM4 PAM4 EML100G1304/1307/1309/1311nm Narrow LWDM PAM4 EML200G12701330nm CWDM4 PAM4 EMLCW100mW 1310nm CW DFBCW100mW CWDM4 CW DFBCW70mW CWDM4/8 CW DFBCW70mW 1310nm CW DFBCW70mW LWDM4 CW DFBCW50mW 1310nm CW DFBCW25mW CWDM4 CW DFBCW1
97、50mW 1310nm CW DFB資料來源:源杰科技,國信證券經濟研究所整理010020030020202021202220232024 H1源杰科技2020-2024營業收入(百萬元)電信市場類激光器芯片系列產品數據中心類及其他技術服務及其他其他業務請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容長光華芯聚焦半導體激光行業,已形成由半導體激光芯片、器件、模塊及直接半導體激光器構成的四大類、多系列產品矩陣。公司已建成覆蓋芯片 設計、外延生長、晶圓處理工藝(光刻)、解理/鍍膜、封裝測試、光纖耦合等 IDM 全流程工藝平臺和 2 吋、3 吋、6 吋量產線,應用于多款半導體激光芯片開發。從2010年開
98、始布局磷化銦激光芯片產線,憑借多年攻關以及在高功率半導體激光器領域的深厚積累,長光華芯光通信芯片系列產品產品性能指標先進,10G EML、100mW CW DFB、50G PAM4 VCSEL、56GBd PAM4 EML CoC等多款產品已向市場送樣驗證和部分批量供應,應用覆蓋接入網、數據中心場景下的10G、100G-800G速率的多種應用。2023年底,在蘇州光電技術產業論壇上,公司發布了100mW CW DFB大功率光通信激光芯片,100mW的輸出光功率能力可以為硅光PIC芯片的性能提升預留空間,如硅光PIC芯片增加更多的DFx功能設計,硅光PIC芯片優化插損后1顆光源實現1拖8的架構。
99、圖:2020-2024年公司營業收入(百萬元)資料來源:Wind,國信證券經濟研究所整理國內激光器芯片頭部企業:長光華芯圖:長光華芯光通信系列產品資料來源:長光華芯,國信證券經濟研究所整理0.00200.00400.00600.0020202021202220232024 H1長華光芯2020-2024營業收入(百萬元)高功率單管系列高功率巴條系列VCSEL芯片系列廢料銷售其他主營業務其他業務請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容保偏光纖頭部供應商:長飛光纖長飛光纖是世界領先的光纖預制棒、光纖及光纜供貨商之一,主要生產和銷售通信行業廣泛采用的各種標準規格的光纖預制棒、光纖、光纜,基于客戶
100、需求的各類特種光纖、光纜,以及射頻同軸電纜、配件等產品,公司擁有完備的集成系統、工程設計服務與解決方案,能為世界通信行業及其他行業(包括公用事業、運輸、石油化工及醫療)提供各種光纖光纜產品及相關解決方案,在全球60多個國家和地區提供優質的產品與服務。長飛光纖開發的抗彎R5系列器件保偏光纖,在解決宏彎損耗、宏彎串音和全溫串音等關鍵指標的同時,還兼顧了客戶端應用性能,包括研磨性能、熔接性能等等。R5系列器件保偏光纖包括:C波段抗彎R5保偏光纖、C波段耐高溫抗彎R5保偏光纖和O波段抗彎R5保偏光纖。該系列光纖專為5mm小彎曲半徑保偏光纖器件開發,在10圈5mm彎曲半徑條件,具備小于0.1dB的宏彎附
101、加損耗和小于-30dB的串音指標。公司的全系列保偏關系包括:常規器件保偏光纖、抗彎型器件保偏光纖/細徑型器件保偏光纖、小模場器件保偏光纖。圖:2020-2024年公司營業收入(百萬元)資料來源:Wind,國信證券經濟研究所整理圖:長飛光纖的保偏光纖資料來源:長飛光纖,國信證券經濟研究所整理0.0010,000.0020,000.0020202021202220232024 H1長飛光纖2020-2024營業收入(百萬元)光纜光纖及光纖預制棒光有源器件及模塊其他主營業務其他業務請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖:Ficon TEC設備資料來源:Iqonic官網,國信證券經濟研究所整理
102、圖:羅博特科收購菲控泰克股權圖示資料來源:Wind,國信證券經濟研究所整理光器件封裝設備領軍企業:FiconTEC(羅博特科子公司)羅博特科一家研制高端自動化裝備和基于工業互聯網技術的智能制造執行系統軟件(MES)的高新技術企業,公司擁有完整的研發、設計、裝配、測試、銷售和服務體系,為光伏電池、電子及半導體、汽車精密零部件、食品藥品等領域提供柔性、智能、高效的高端自動化裝備及制造MES執行系統軟件。2023年9月羅博特科公告擬收購蘇州斐控泰克81.18%股權、境外交易對方ELAS持有的FSG和FAG(以下簡稱“ficonTEC”)各6.97%股權。收購完成后,公司將持有ficonTEC100%
103、股權。FiconTEC總部位于德國,是全球光子及半導體自動化封裝和測試領域的領先設備制造商之一,尤其在硅光電子、光電共封裝(CPO)等前沿領域處于世界領先水平。通過本次收購,羅博特科將打破國內相關高端設備被海外壟斷的現狀,解決光子及量子技術發展難題,實現高集成度光子器件設備產業鏈自主可控。此前,羅博特科通過斐控晶微持有ficonTEC 18.82%股權。圖:羅博特科2020-2024年公司營業收入(百萬元)資料來源:Wind,國信證券經濟研究所整理0.001,000.002,000.0020202021202220232024 H1羅博特科2020-2024營業收入(百萬元)自動化設備智能制造
104、系統工業生產過程智能化設備智能工廠整體解決方案其他主營業務其他業務請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容四、投資建議請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容投資建議光電共封裝CPO(Co-packaged Optics)是一種在數據中心互連領域應用的光電集成技術,目前主要用在交換機接口中。通過將交換芯片和光器件共同裝配在同一個插槽上,使得光信號和電信號在同一芯片上進行轉換和處理,該技術縮短了芯片和模塊之間的走線距離,最大程度地減少高速電通道損耗和阻抗不連續性,也在傳輸速率提高的同時大大縮減功耗,行業頭部企業博通(Broadcom)和扇港(SENKO)均分析過CPO技術可助力交換機整體
105、系統減少功耗25%-30%。在本輪AIGC革命的驅動下,CPO技術產業化進程繼續加速。全球互聯網云廠持續加大AI資本投入,CPO作為數據中心網絡互聯中降本降功耗的優選技術,備受全球各大通信電子頭部企業關注。博通自上一代25.6T交換芯片起,就開啟了CPO交換機商業化推進;英偉達2024下半年加速推進支持IB(InfiniBand)和以太網兩種協議的CPO交換機。國內交換機頭部廠商新華三、銳捷網絡近兩年也陸續發布了商用CPO交換機。而隨著SerDes速率的快速升級,以及硅光材料和3D封技術裝的逐步成熟,CPO技術有望快速迭代,也為光互聯Optical IO技術(算力芯片間光互聯)的發展奠定了良好
106、基礎。CPO交換機相比傳統交換機,需引入近交換芯片的光引擎、光柔性板Fiber Shuffle/保偏光纖PMF、外置激光器ELS及CW光源等。根據Lightcounting預測,未來5年CPO技術滲透率將快速增長,預計到2029年,3.2T CPO端口出貨量預計將超過1000萬個(2024年CPO端口出貨量不超過百萬個),若有100萬個GPU做千卡GPU集群,則需要超過1,500萬個CPO端口;按照目前各類器件的價格測算(并考慮價格年降),未來5年光引擎的市場空間超過100億美元,光源ELS、光柔性板Fiber Shuffle、連接器MPO、光纖陣列FAU的市場空間超過30億美元。投資建議:目
107、前CPO技術仍在產業化的初期,并在快速迭代升級,涉及各類器件(如Fiber Shuffle、MPO、FAU)所需通道數/纖芯數也會隨之升級,國內各類器件廠商(特別是已與海外頭部廠商有深度合作)均有望受益該領域發展,迎來量價齊升。推薦關注交換機【紫光股份】、【銳捷網絡】,光引擎供應商【天孚通信】,光柔性板供應商【太辰光】,MPO連接器供應商【博創科技】、【仕佳光子】、【致尚科技】,外置CW光源【源杰科技】、【長光華芯】等,國內頭部光模塊廠商亦有布局CPO技術。請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容主要公司盈利預測公司代碼公司代碼公司名稱公司名稱收盤價收盤價(3 3月月1111日)日)總市值
108、總市值(億元)(億元)凈利潤凈利潤PEPEPEGPEG2024E2024E2025E2025E2026E2026E2024E2024E2025E2025E2026E2026E2024E2024E000938.SZ紫光股份29.4 839.7 23.2 29.5 35.2 36.1 28.5 23.9 2.0 301165.SZ銳捷網絡77.0 437.7 5.6 7.2 8.7 78.5 60.5 50.1 2.3 300308.SZ中際旭創102.4 1131.0 51.7 89.2 110.0 21.9 12.7 10.3 0.3 300394.SZ天孚通信90.0 498.4 14.2
109、22.9 30.1 35.2 21.7 16.6 0.5 300502.SZ新易盛94.4 669.1 24.8 44.6 58.3 26.9 15.0 11.5 0.2 002281.SZ光迅科技52.2 414.1 7.9 11.4 14.7 52.4 36.3 28.1 1.5 000988.SZ華工科技46.1 463.9 13.4 17.2 21.8 34.8 27.0 21.3 1.1 300570.SZ太辰光95.8 217.7 2.5 4.0 5.5 85.4 54.3 39.5 1.4 300548.SZ博創科技45.5 131.0 1.6 2.0 2.7 83.7 65.3
110、 48.3 1.5 688313.SH仕佳光子18.8 86.4 0.6 1.3 1.9 135.5 68.7 45.9 1.0 688498.SH源杰科技129.0 110.2(0.1)1.3 2.1-82.6 53.4-688048.SH長光華芯60.8 107.2(0.9)0.2 0.6-476.6 175.9-301486.SZ致尚科技67.4 86.7 0.9 1.1 1.5 100.0 80.5 56.5 4.6 601869.SH長飛光纖37.6 284.8 8.8 10.5 12.2 32.3 27.0 23.3-資料來源:Wind,國信證券經濟研究所整理;各公司盈利預測取自W
111、ind一致預期表:重點表:重點公司盈利預測和估值公司盈利預測和估值請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容風險提示 AI發展及投資不及預期 行業競爭加劇 全球地緣政治風險 新技術發展引起產業鏈變遷請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容免責聲明免責聲明分析師承諾分析師承諾作者保證報告所采用的數據均來自合規渠道;分析邏輯基于作者的職業理解,通過合理判斷并得出結論,力求獨立、客觀、公正,結論不受任何第三方的授意或影響;作者在過去、現在或未來未就其研究報告所提供的具體建議或所表述的意見直接或間接收取任何報酬,特此聲明。重要聲明重要聲明本報告由國信證券股份有限公司(已具備中國證監會許可的證券投
112、資咨詢業務資格)制作;報告版權歸國信證券股份有限公司(以下簡稱“我公司”)所有。本報告僅供我公司客戶使用,本公司不會因接收人收到本報告而視其為客戶。未經書面許可,任何機構和個人不得以任何形式使用、復制或傳播。任何有關本報告的摘要或節選都不代表本報告正式完整的觀點,一切須以我公司向客戶發布的本報告完整版本為準。本報告基于已公開的資料或信息撰寫,但我公司不保證該資料及信息的完整性、準確性。本報告所載的信息、資料、建議及推測僅反映我公司于本報告公開發布當日的判斷,在不同時期,我公司可能撰寫并發布與本報告所載資料、建議及推測不一致的報告。我公司不保證本報告所含信息及資料處于最新狀態;我公司可能隨時補充
113、、更新和修訂有關信息及資料,投資者應當自行關注相關更新和修訂內容。我公司或關聯機構可能會持有本報告中所提到的公司所發行的證券并進行交易,還可能為這些公司提供或爭取提供投資銀行、財務顧問或金融產品等相關服務。本公司的資產管理部門、自營部門以及其他投資業務部門可能獨立做出與本報告中意見或建議不一致的投資決策。本報告僅供參考之用,不構成出售或購買證券或其他投資標的要約或邀請。在任何情況下,本報告中的信息和意見均不構成對任何個人的投資建議。任何形式的分享證券投資收益或者分擔證券投資損失的書面或口頭承諾均為無效。投資者應結合自己的投資目標和財務狀況自行判斷是否采用本報告所載內容和信息并自行承擔風險,我公
114、司及雇員對投資者使用本報告及其內容而造成的一切后果不承擔任何法律責任。證券投資咨詢業務的說明證券投資咨詢業務的說明本公司具備中國證監會核準的證券投資咨詢業務資格。證券投資咨詢,是指從事證券投資咨詢業務的機構及其投資咨詢人員以下列形式為證券投資人或者客戶提供證券投資分析、預測或者建議等直接或者間接有償咨詢服務的活動:接受投資人或者客戶委托,提供證券投資咨詢服務;舉辦有關證券投資咨詢的講座、報告會、分析會等;在報刊上發表證券投資咨詢的文章、評論、報告,以及通過電臺、電視臺等公眾傳播媒體提供證券投資咨詢服務;通過電話、傳真、電腦網絡等電信設備系統,提供證券投資咨詢服務;中國證監會認定的其他形式。發布
115、證券研究報告是證券投資咨詢業務的一種基本形式,指證券公司、證券投資咨詢機構對證券及證券相關產品的價值、市場走勢或者相關影響因素進行分析,形成證券估值、投資評級等投資分析意見,制作證券研究報告,并向客戶發布的行為。國信證券投資評級國信證券投資評級投資評級標準投資評級標準類別類別級別級別說明說明報告中投資建議所涉及的評級(如有)分為股票評級和行業評級(另有說明的除外)。評級標準為報告發布日后6到12個月內的相對市場表現,也即報告發布日后的6到12個月內公司股價(或行業指數)相對同期相關證券市場代表性指數的漲跌幅作為基準。A股市場以滬深300指數(000300.SH)作為基準;新三板市場以三板成指(
116、899001.CSI)為基準;香港市場以恒生指數(HSI.HI)作為基準;美國市場以標普500指數(SPX.GI)或納斯達克指數(IXIC.GI)為基準。股票投資評級股票投資評級優于大市股價表現優于市場代表性指數10%以上中性股價表現介于市場代表性指數10%之間弱于大市股價表現弱于市場代表性指數10%以上無評級股價與市場代表性指數相比無明確觀點行業投資評級行業投資評級優于大市行業指數表現優于市場代表性指數10%以上中性行業指數表現介于市場代表性指數10%之間弱于大市行業指數表現弱于市場代表性指數10%以上請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容國信證券經濟研究所國信證券經濟研究所深圳深圳深圳市福田區福華一路125號國信金融大廈36層郵編:518046 總機:0755-82130833上海上海上海浦東民生路1199弄證大五道口廣場1號樓12樓郵編:200135北京北京北京西城區金融大街興盛街6號國信證券9層郵編:100032