2025年中國(guó)光互連行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、市場(chǎng)格局及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)研判：AI 需求激增，光互連行業(yè)市場(chǎng)空間廣闊[圖]

內(nèi)容概要：隨著5G網(wǎng)絡(luò)的商用化進(jìn)程不斷加速，全球范圍內(nèi)對(duì)于高帶寬應(yīng)用的需求正以前所未有的速度激增。在這一背景下，光互連技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，在連接超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心、支撐云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施以及實(shí)現(xiàn)高速、低延遲數(shù)據(jù)傳輸方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。近年來(lái)，云計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析、人工智能以及5G技術(shù)的蓬勃發(fā)展，為全球光互連市場(chǎng)帶來(lái)了前所未有的增長(zhǎng)機(jī)遇。據(jù)Technavio預(yù)測(cè)，從2023年到2028年，全球光互連市場(chǎng)規(guī)模將增長(zhǎng)168億美元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率（CAGR）預(yù)計(jì)達(dá)到20.62%。

關(guān)鍵詞：光互連、CPO技術(shù)、光I/O技術(shù)、光互連發(fā)展現(xiàn)狀、光互連發(fā)展趨勢(shì)

一、光互連行業(yè)相關(guān)概述

光互連是一種利用光信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)，主要用于連接不同的電子組件，如計(jì)算機(jī)芯片、電路板等，以實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)交換。

隨著晶體管密度在單個(gè)芯片上增加的難度日益加大，業(yè)界開始探索新的路徑，即通過(guò)在同一基板上封裝多個(gè)芯粒，以此提升晶體管的總數(shù)量。這種做法導(dǎo)致封裝單元內(nèi)的芯?；ミB數(shù)量激增，數(shù)據(jù)傳輸距離也隨之延長(zhǎng)，從而使得傳統(tǒng)的電互連技術(shù)面臨迫切的升級(jí)需求。相較于電信號(hào)，光信號(hào)在傳輸速度、損耗控制以及延遲降低方面展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)。因此，芯片間的光互連技術(shù)被視為推動(dòng)信息技術(shù)邁向下一代的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力。目前，光互連領(lǐng)域的主要解決方案包括CPO（共封裝光學(xué)）技術(shù)和光I/O技術(shù)。

在性能表現(xiàn)上，光I/O技術(shù)展現(xiàn)出了卓越的優(yōu)勢(shì)。在下一代光I/O互聯(lián)中，其總帶寬可高達(dá)160Tbps，帶寬密度達(dá)到10Tbps/mm，同時(shí)能效比低于1pJ/bit。相比之下，單個(gè)CPO模塊的帶寬則局限在1.6-3.2Tbps之間，帶寬密度為50-200Gbps/mm，能效為15pJ/bit。其中，Ayar Labs是該領(lǐng)域代表企業(yè)。

二、光互連行業(yè)發(fā)展背景

近年來(lái)，AI產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展為光互連行業(yè)帶來(lái)了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。一方面，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的光連接傳輸速率正經(jīng)歷著快速的迭代升級(jí)。從40G到400G的升級(jí)周期大約為每4年速率翻倍，而自2023年被視為AI元年以來(lái)，傳輸速率迅速?gòu)?00G躍升至800G，并預(yù)示著未來(lái)將進(jìn)一步邁向1.6T和3.2T的速率，迭代周期已縮短至每2年翻倍。光互連技術(shù)憑借其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，成為唯一能夠滿足數(shù)據(jù)中心復(fù)雜架構(gòu)下帶寬需求的互聯(lián)方案。另一方面，光互連器件與XPU（如GPU、TPU等加速處理單元）的比例正持續(xù)擴(kuò)大。以GPT系列為例，GPT-3在由1000個(gè)XPU組成的集群上使用了約2000個(gè)光互連器件（光模塊）完成訓(xùn)練，XPU與光互連器件的比例為1:2；而GPT-4則在由25000個(gè)XPU組成的集群上使用了約75000個(gè)光互連器件進(jìn)行訓(xùn)練，比例提升至1:3。展望未來(lái)，由100000個(gè)XPU組成的集群可能需要500000個(gè)光互連器件，比例達(dá)到1:5；而對(duì)于由一百萬(wàn)個(gè)XPU組成的超大規(guī)模集群，則可能對(duì)應(yīng)一千萬(wàn)個(gè)光互連器件，比例高達(dá)1:10。這一趨勢(shì)清晰地表明，光學(xué)互聯(lián)將在未來(lái)迎來(lái)重要的增長(zhǎng)契機(jī)，成為支撐AI等前沿技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵力量。

三、全球光互連行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

隨著5G網(wǎng)絡(luò)的商用化進(jìn)程不斷加速，全球范圍內(nèi)對(duì)于高帶寬應(yīng)用的需求正以前所未有的速度激增。在這一背景下，光互連技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，在連接超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心、支撐云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施以及實(shí)現(xiàn)高速、低延遲數(shù)據(jù)傳輸方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。近年來(lái)，云計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析、人工智能以及5G技術(shù)的蓬勃發(fā)展，為全球光互連市場(chǎng)帶來(lái)了前所未有的增長(zhǎng)機(jī)遇。據(jù)Technavio預(yù)測(cè)，從2023年到2028年，全球光互連市場(chǎng)規(guī)模將增長(zhǎng)168億美元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率（CAGR）預(yù)計(jì)達(dá)到20.62%。

在全球光互連市場(chǎng)的增長(zhǎng)版圖中，亞太地區(qū)的表現(xiàn)尤為亮眼。據(jù)估算，在預(yù)測(cè)期內(nèi)，亞太地區(qū)將對(duì)全球光互連市場(chǎng)的增長(zhǎng)貢獻(xiàn)高達(dá)62%。這主要得益于亞太地區(qū)在云計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析、人工智能以及高效能運(yùn)算應(yīng)用等領(lǐng)域?qū)Ω咚贁?shù)據(jù)傳輸?shù)膹?qiáng)勁需求。隨著全球數(shù)字化轉(zhuǎn)型的深入推進(jìn)以及新興技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，光互連技術(shù)將繼續(xù)在數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域發(fā)揮核心作用，行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模也將持續(xù)擴(kuò)大。

相關(guān)報(bào)告：智研咨詢發(fā)布的《中國(guó)光互連行業(yè)市場(chǎng)發(fā)展態(tài)勢(shì)及產(chǎn)業(yè)需求研判報(bào)告》

四、光互連市場(chǎng)格局

光互連市場(chǎng)壁壘較高，行業(yè)布局企業(yè)相對(duì)較少。目前，市場(chǎng)份額主要掌握在英偉達(dá)、博通、Ayar Labs、中際旭創(chuàng)、新易盛等少數(shù)具有深厚技術(shù)實(shí)力和市場(chǎng)影響力的企業(yè)手中。從光互連技術(shù)的角度來(lái)看，特別是在CPO（光電共封裝）領(lǐng)域，行業(yè)內(nèi)的領(lǐng)軍企業(yè)如英特爾、博通和美滿科技等，均已推出了多款基于CPO技術(shù)的量產(chǎn)產(chǎn)品。其中，博通發(fā)布的Tomahawk 5交換芯片尤為引人注目，其交換容量高達(dá)51.2T，通過(guò)8個(gè)通道的光引擎實(shí)現(xiàn)對(duì)外互聯(lián)，單通道速率更是達(dá)到了6.4 Tb/s。與此同時(shí)，中國(guó)企業(yè)在CPO技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品化方面也取得了顯著的成果。中際旭創(chuàng)和新易盛等企業(yè)憑借自身的技術(shù)積累和創(chuàng)新能力，成功推出了多款CPO量產(chǎn)產(chǎn)品，并在市場(chǎng)上獲得了良好的反響。在光I/O領(lǐng)域，Ayar Labs是該領(lǐng)域的領(lǐng)先企業(yè)，已獲得 NVIDIA、Intel、HPE等多家巨頭的投資，其研發(fā)的 TeraPHY 共封裝光學(xué)解決方案為光 I/O 的代表產(chǎn)品。綜上所述，光互連行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)格局呈現(xiàn)出高度集中和技術(shù)驅(qū)動(dòng)的特點(diǎn)。

五、中國(guó)光互連行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)分析

光互連技術(shù)作為一種高速、可靠、低延遲的通信技術(shù)，在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。未來(lái)，中國(guó)光互連行業(yè)將呈現(xiàn)出以下顯著發(fā)展趨勢(shì)：一是AI需求激增，光互連市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大。隨著人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，AI數(shù)據(jù)中心、AI云計(jì)算等領(lǐng)域?qū)Ω咚?、低延遲的數(shù)據(jù)傳輸需求日益迫切。光互連技術(shù)作為滿足這些需求的關(guān)鍵技術(shù)之一，其市場(chǎng)規(guī)模將持續(xù)擴(kuò)大。二是技術(shù)革新加速，光互連技術(shù)向超高效、集成化方向發(fā)展。面對(duì)日益增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)傳輸需求，光互連行業(yè)將加快技術(shù)革新的步伐，推動(dòng)光互連技術(shù)向超高效、集成化方向發(fā)展。一方面，通過(guò)優(yōu)化光互連器件的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工藝，提高光互連的傳輸效率和穩(wěn)定性；另一方面，通過(guò)集成化設(shè)計(jì)，將光互連器件與其他電子器件緊密結(jié)合，形成更加緊湊、高效的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。三是產(chǎn)業(yè)鏈整合與協(xié)同發(fā)展加強(qiáng)，行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力持續(xù)提升。未來(lái)，中國(guó)光互連行業(yè)將加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)的合作與交流，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈整合與協(xié)同發(fā)展。一方面，通過(guò)加強(qiáng)原材料供應(yīng)、生產(chǎn)制造、技術(shù)研發(fā)等環(huán)節(jié)的協(xié)同合作，提高產(chǎn)業(yè)鏈的整體效率和競(jìng)爭(zhēng)力；另一方面，通過(guò)加強(qiáng)與國(guó)際市場(chǎng)的交流與合作，引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)，提升中國(guó)光互連行業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。

以上數(shù)據(jù)及信息可參考智研咨詢（www.rainbowgiftswholesale.com）發(fā)布的《中國(guó)光互連行業(yè)市場(chǎng)發(fā)展態(tài)勢(shì)及產(chǎn)業(yè)需求研判報(bào)告》。智研咨詢是中國(guó)領(lǐng)先產(chǎn)業(yè)咨詢機(jī)構(gòu)，提供深度產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告、商業(yè)計(jì)劃書、可行性研究報(bào)告及定制服務(wù)等一站式產(chǎn)業(yè)咨詢服務(wù)。您可以關(guān)注【智研咨詢】公眾號(hào)，每天及時(shí)掌握更多行業(yè)動(dòng)態(tài)。