“炒完算力炒光模塊，炒完光模塊炒存儲……ChatGPT的概念、AIGC的邏輯，管它有沒有垂直應用，廣大投資者盡管打開想象空間，先聽券商們一通分析把錢賺了再說。”炒完了GPU、AI等第一輪算力芯片，最近A股又開始盤光模塊。
多家機構分析指出，AIGC應用驅動400G/800G高速率光模塊在AI服務器中加速滲透，光芯片產品量價齊升。那么，AIGC究竟是不是光通信市場的狂飆利器？
光模塊概念，冰火兩重天
光模塊供應商位于光通信產業鏈中游，產業鏈上游包括光芯片、電芯片、光組件等，產業鏈下游是光通信設備商，最終客戶包括了to-B側電信市場的大型運營商和數通市場的云計算巨頭。因此，光模塊作為下游面向通信運營商和云服務廠商的產業，景氣度與下游的資本開支有著密不可分的聯系。
以ChatGPT為代表的AIGC應用，依靠大語言模型和海量數據，能夠在多個應用場景下產生優質的內容，有力推動人工智能更廣泛的商業化應用浪潮。在此背景下，算力基礎設施成了目前行業亟需布局的資源，除了CPU/GPU等AI算力芯片需求強勁增長之外，網絡端也有望催生更大帶寬的需求，以匹配日益增長的數據流量。光模塊作為數據中心內部互連和數據中心相互連接的核心部件，對數據流量的傳輸起到了關鍵的作用，這將促使數據中心采用更多的高效、高速的光模塊來完成通信任務，為光模塊行業帶來增長動力。
不僅AI，元宇宙、云計算、5G乃至6G等新興技術的興起，對流量和數據傳輸需求均在迅速攀升，通信運營商和云服務廠商的資本開支也逐步加大，在對高速傳輸需求不斷提升背景下，更高價值量的25G及以上高速率光芯片市場增長迅速。根據Omdia預測，2019年至2025年，25G以上速率光模塊所使用的光芯片占比逐漸擴大，市場空間將從13.56億美元增長至43.40億美元，CAGR為21.40%。
當前，100G光模塊技術已非常成熟，400G是產業布局重點，但仍未大規模引領市場，下一代的800G光模塊已悄然來臨。在數據中心市場，海外企業主要使用100G及以上速率光模塊，國內目前主要使用40G/100G光模塊并開始向更高速率模塊過渡。
與半導體行業類似，光通信行業通常也表現出強烈的周期性。光通信行業市場研究機構LightCounting指出，2020年全球疫情加速居家學習和工作的重大轉變，對更快、更普遍、更高可靠性網絡的需求愈發強烈，光通信市場進入強勁增長周期，并持續到2022年。然而疫情期間，Meta等公司放緩了數據中心的建設部署，直接導致光模塊需求減少，導致去年下半年開始光模塊市場轉為下行。LightCounting甚至一改長達十多年的樂觀預期，將2023年以太網光模塊市場表現從去年10月的成長2%改為衰退10%，而且市場在2025年前都不會重現兩位百分數的增長。
據悉，今年一季度以來，光通信行業普遍無單可做，不少公司的銷售額都比去年同期大幅度下降。
一位光模塊技術專家指出，光模塊行業通常表現出幾個特征，一是降價比較猛，類似于電子產品，每年比較高速的光模塊平均降價20~25%，低速的也能降4~5%左右，很少漲價。二是光模塊技術迭代很快，近十年來基本3~4年升級一次，從最早的1、2G，10G，到25G、40G，再到前幾年的100G，當前是200G、400G，800G也陸續面市，幾乎三年一個升級周期、每一代速率倍增。三是現有的光模塊架構和技術路線越來越接近極限，技術迭代速度減慢。單通道速率極限基本是200G，因此將來的800G或1.6T行業目標是做到4通道，不行就8通道。但是通道越多良率越低，因此行業開始研究下一代光模塊技術，包括相干光、CPO、硅光等技術都是行業研究的重點。
自從2022年以來，100G及以下光模塊市場從巔峰開始下滑，在數據中心、元宇宙等新興市場帶動下，200G作為主流區間開始迅速增長；400G由于初期價格較高，成長速度稍慢，但是今后將會成為一個長生命周期的產品，預計到2024年達到增速巔峰。800G則由于相關的芯片、器件、設備等整個產業鏈都還不成熟，仍然處于早期階段。“整體光模塊行業毛利潤基本在25~28%左右，在產業鏈中偏低，雖然也在不斷降價，但是利潤率比較穩定，需求基本面比較明確，因此競爭不是很激烈。”該專家表示，“隨著800G、1.6T產品面市，這些產品價值量更高，將對行業整體營收帶來較大提升。”
對于當前火熱的ChatGPT，雖然AI算力投資成為各大云廠商下階段投資主力，在2022年國內外云巨頭紛紛裁員，壓縮的大背景下，算力網絡的需求對于光模塊業者真是新的救星。不過ChatGPT眼下已經能夠真正帶來市場訂單了嗎？
光模塊上市公司新易盛在最近回答投資者提問時回答了這一疑問。該公司強調，客戶的規劃通常不會在短期內出現巨大的變化，按照既往的情況，一般提前半年了解客戶未來的需求，目前還沒有看到AI帶來的爆發性增長會在短期內發生。同時，目前還沒有明確的模型可以對AI超算中心的光模塊需求增量進行計算，超算數據中心本身還在迭代，很難看清楚具體的需求。
LightCounting也指出，雖然人工智能基礎實施投資預計將保持強勁增長，但是人工智能系統依然嚴重依賴“銅線”，且該技術仍在不斷改進，因此采用光學技術的時間比人們預期的要長。
盡管短期，光模塊市場能否依靠本輪AI熱潮迎來復蘇仍有待觀察，但是在券商炒作及各種“情緒”裹挾下，一眾A股光通信概念股已經迎來狂飆，其中光芯片廠商源杰科技從去年底上市時的100.66元/股飆漲至發稿時的249.00元/股，甚至在最近連續三次漲幅過大引起證監會注意。源杰科技為此回復問詢解釋“近期AI技術的發展，引發了投資者對AI技術驅動算力需求增長，而帶來的高速800G、400G光模塊需求等市場熱點的較高關注度。”該公司強調，面向高速光模塊，公司開發的高速光芯片目前處于研發階段。后期，研發進展、送樣測試、產品導入和市場拓展等都存在較大的不確定性和風險。
光通信技術革新將是未來最大變量
無疑，隨著互聯網和5G/6G用戶的增加以及來自人工智能、機器學習（ML）、物聯網和虛擬現實流量的延遲敏感性流量激增，數據中心的帶寬要求與日俱增，并且對低延遲有極高的要求，推動數據中心技術進入一個巨大的變革時代。
光模塊技術在此過程中不斷走向高速率、低功耗、小型化、高集成度和高靈敏度。然而光模塊廠商在光通信產業鏈中技術壁壘不高，話語權并不高，迫使光模塊廠商只能通過不斷推出新品來維持利潤，而技術創新則主要依賴于上游的光芯片、電芯片驅動。
經過多年發展，國內光模塊產業在10G、25G、40G，100G、400G的產品領域實現了全產品布局，而在下一代產品800G的布局當中，已有多家國內廠商的推出速度快于海外廠商，逐步構建起了先發優勢。但是上游的光芯片，尤其在高速率等高端產品領域仍然有95%以上被美國和日本的廠商把持，包括博通、Lumentum、三菱、住友等；國內供應商主要集中在25G及以下速率的低端產品，不過近幾年也開始發力。一些創業企業獲得了投資機構的青睞融了不少錢，比如西安源杰、武漢敏芯等。至少國內在中低端光芯片上能夠實現一定程度的國產替代，未來國產化提升空間廣闊。
電芯片領域也基本被國外廠商壟斷，包括相干光、200G、400G的高速光模塊中的DSP的電芯片，85%以上被Inphi和博通壟斷，國內橙科微電子等企業開始起步，但整體國產占有率在20%以下，高端電芯片則在10%以下，這一領域還有很大潛力。
上文中已提到，ChatGPT等AI應用對AI算力的需求正在逼近現有芯片的算力極限，數據高速存儲能力和數據高速響應傳送能力同樣至關重要，此外，AI對海量數據的傳輸、訓練和推理過程也使得數據中心成為高耗能大戶，急需降低能耗。在此背景下，硅光模塊和CPO等技術成為行業投資熱點。
-硅光：旨在使用激光束代替電子信號傳輸數據，可將處理器內核之間的傳輸速率提升100倍以上，同時百納米級的尺寸可有效緩解芯片制程進入10nm后制造工藝的瓶頸。LightCounting預測，2025年全球硅光模塊市場規模將達到58億美元，硅光模塊正依托其高集成度、低成本等優勢不斷擴大市場份額。
-CPO：將硅光模塊和CMOS芯片共同裝配在一個插槽上，相較傳統方案，CPO方案顯著縮短了交換芯片和（實現光電轉換功能的）光引擎之間的距離，使得損耗減少，高速電信號能夠高質量地在兩者之間傳輸，同時提升了集成度并能夠降低功耗，整體優勢顯著。Yole報告數據顯示，2022年，CPO市場產生的收入達到約3800萬美元，預計2033年將達到26億美元，2022-2033年復合年增長率為46%。
阿里巴巴達摩院發布的2022十大科技趨勢中，硅光芯片將在未來三年承載絕大部分大型數據中心內的高速信息傳輸。另一方面，隨著AI算力的超高能耗成為阻礙商業化的最大痛點之一，能大幅降低能耗，從而降低成本的CPO新技術顯然是未來幾年內業績能最快落地的方向。不過，這兩項技術都還處于早期發展階段，商業化落地仍面臨多項核心技術難關。
在這一輪AI變革浪潮中，硅光技術配套CPO的革新，或許將成為未來產業格局洗牌的最大變量。圍繞光與電的探索，將在這里掀起新的颶風。