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

內(nèi)容概要：隨著5G網(wǎng)絡的商用化進程不斷加速，全球范圍內(nèi)對于高帶寬應用的需求正以前所未有的速度激增。在這一背景下，光互連技術以其獨特的優(yōu)勢，在連接超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心、支撐云計算基礎設施以及實現(xiàn)高速、低延遲數(shù)據(jù)傳輸方面發(fā)揮著至關重要的作用。近年來，云計算、大數(shù)據(jù)分析、人工智能以及5G技術的蓬勃發(fā)展，為全球光互連市場帶來了前所未有的增長機遇。據(jù)Technavio預測，從2023年到2028年，全球光互連市場規(guī)模將增長168億美元，年均復合增長率（CAGR）預計達到20.62%。

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

一、光互連行業(yè)相關概述

光互連是一種利用光信號進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g，主要用于連接不同的電子組件，如計算機芯片、電路板等，以實現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)交換。

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

在性能表現(xiàn)上，光I/O技術展現(xiàn)出了卓越的優(yōu)勢。在下一代光I/O互聯(lián)中，其總帶寬可高達160Tbps，帶寬密度達到10Tbps/mm，同時能效比低于1pJ/bit。相比之下，單個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是該領域代表企業(yè)。

二、光互連行業(yè)發(fā)展背景

近年來，AI產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展為光互連行業(yè)帶來了前所未有的發(fā)展機遇。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。從40G到400G的升級周期大約為每4年速率翻倍，而自2023年被視為AI元年以來，傳輸速率迅速從400G躍升至800G，并預示著未來將進一步邁向1.6T和3.2T的速率，迭代周期已縮短至每2年翻倍。光互連技術憑借其獨特的優(yōu)勢，成為唯一能夠滿足數(shù)據(jù)中心復雜架構(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)擴大。以GPT系列為例，GPT-3在由1000個XPU組成的集群上使用了約2000個光互連器件（光模塊）完成訓練，XPU與光互連器件的比例為1:2；而GPT-4則在由25000個XPU組成的集群上使用了約75000個光互連器件進行訓練，比例提升至1:3。展望未來，由100000個XPU組成的集群可能需要500000個光互連器件，比例達到1:5；而對于由一百萬個XPU組成的超大規(guī)模集群，則可能對應一千萬個光互連器件，比例高達1:10。這一趨勢清晰地表明，光學互聯(lián)將在未來迎來重要的增長契機，成為支撐AI等前沿技術發(fā)展的關鍵力量。

三、全球光互連行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

隨著5G網(wǎng)絡的商用化進程不斷加速，全球范圍內(nèi)對于高帶寬應用的需求正以前所未有的速度激增。在這一背景下，光互連技術以其獨特的優(yōu)勢，在連接超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心、支撐云計算基礎設施以及實現(xiàn)高速、低延遲數(shù)據(jù)傳輸方面發(fā)揮著至關重要的作用。近年來，云計算、大數(shù)據(jù)分析、人工智能以及5G技術的蓬勃發(fā)展，為全球光互連市場帶來了前所未有的增長機遇。據(jù)Technavio預測，從2023年到2028年，全球光互連市場規(guī)模將增長168億美元，年均復合增長率（CAGR）預計達到20.62%。

在全球光互連市場的增長版圖中，亞太地區(qū)的表現(xiàn)尤為亮眼。據(jù)估算，在預測期內(nèi)，亞太地區(qū)將對全球光互連市場的增長貢獻高達62%。這主要得益于亞太地區(qū)在云計算、大數(shù)據(jù)分析、人工智能以及高效能運算應用等領域?qū)Ω咚贁?shù)據(jù)傳輸?shù)膹妱判枨?。隨著全球數(shù)字化轉(zhuǎn)型的深入推進以及新興技術的不斷涌現(xiàn)，光互連技術將繼續(xù)在數(shù)據(jù)傳輸領域發(fā)揮核心作用，行業(yè)市場規(guī)模也將持續(xù)擴大。

相關報告：智研咨詢發(fā)布的《中國光互連行業(yè)市場發(fā)展態(tài)勢及產(chǎn)業(yè)需求研判報告》

四、光互連市場格局

光互連市場壁壘較高，行業(yè)布局企業(yè)相對較少。目前，市場份額主要掌握在英偉達、博通、Ayar Labs、中際旭創(chuàng)、新易盛等少數(shù)具有深厚技術實力和市場影響力的企業(yè)手中。從光互連技術的角度來看，特別是在CPO（光電共封裝）領域，行業(yè)內(nèi)的領軍企業(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51.2T，通過8個通道的光引擎實現(xiàn)對外互聯(lián)，單通道速率更是達到了6.4 Tb/s。與此同時，中國企業(yè)在CPO技術研發(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，并在市場上獲得了良好的反響。在光I/O領域，Ayar Labs是該領域的領先企業(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)的競爭格局呈現(xiàn)出高度集中和技術驅(qū)動的特點。

五、中國光互連行業(yè)發(fā)展趨勢分析

光互連技術作為一種高速、可靠、低延遲的通信技術，在數(shù)據(jù)中心領域具有廣泛的應用前景。未來，中國光互連行業(yè)將呈現(xiàn)出以下顯著發(fā)展趨勢：一是AI需求激增，光互連市場規(guī)模持續(xù)擴大。隨著人工智能技術的快速發(fā)展，AI數(shù)據(jù)中心、AI云計算等領域?qū)Ω咚?、低延遲的數(shù)據(jù)傳輸需求日益迫切。光互連技術作為滿足這些需求的關鍵技術之一，其市場規(guī)模將持續(xù)擴大。二是技術革新加速，光互連技術向超高效、集成化方向發(fā)展。面對日益增長的數(shù)據(jù)傳輸需求，光互連行業(yè)將加快技術革新的步伐，推動光互連技術向超高效、集成化方向發(fā)展。一方面，通過優(yōu)化光互連器件的設計和生產(chǎn)工藝，提高光互連的傳輸效率和穩(wěn)定性；另一方面，通過集成化設計，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，行業(yè)競爭力持續(xù)提升。未來，中國光互連行業(yè)將加強產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)的合作與交流，推動產(chǎn)業(yè)鏈整合與協(xié)同發(fā)展。一方面，通過加強原材料供應、生產(chǎn)制造、技術研發(fā)等環(huán)節(jié)的協(xié)同合作，提高產(chǎn)業(yè)鏈的整體效率和競爭力；另一方面，通過加強與國際市場的交流與合作，引進先進技術和管理經(jīng)驗，提升中國光互連行業(yè)的國際競爭力。

以上數(shù)據(jù)及信息可參考智研咨詢（m.yhcgw.cn）發(fā)布的《中國光互連行業(yè)市場發(fā)展態(tài)勢及產(chǎn)業(yè)需求研判報告》。智研咨詢是中國領先產(chǎn)業(yè)咨詢機構(gòu)，提供深度產(chǎn)業(yè)研究報告、商業(yè)計劃書、可行性研究報告及定制服務等一站式產(chǎn)業(yè)咨詢服務。您可以關注【智研咨詢】公眾號，每天及時掌握更多行業(yè)動態(tài)。