上個月中際旭創(chuàng)一季報公布，營收、凈利潤雙雙翻倍，市值突破1萬億元，成為寧德時代之后，創(chuàng)業(yè)板第二個獲得此成就的個股。

中際旭創(chuàng)是A股光模塊龍頭，也是“老登買白酒”事件第一當(dāng)事人：

去年9月，荒原資產(chǎn)凌鵬懷疑中際旭創(chuàng)2027年250億的利潤預(yù)測只存在于EXCEL表里，引來國盛通信分析師年度金句級轉(zhuǎn)發(fā)語：“買你的白酒去吧，老登”。

此后，但凡沾上點(diǎn)白酒、地產(chǎn)，言必談股息分紅、安全邊際，都被統(tǒng)一貼上“老登”標(biāo)簽。

出圈后的中際旭創(chuàng)也非常爭氣，市值開啟逆天暴漲趨勢。此次季報發(fā)布后，加上分別突破6000億和2700億的新易盛與天孚通信，A股光模塊三劍客“易中天”合計市值超過貴州茅臺。

一波接一波的AI數(shù)據(jù)中心建設(shè)浪潮，是光模塊一漲再漲的幕后推手，加上AI大廠大超預(yù)期的資本開支，把光模塊的超強(qiáng)行情又往后續(xù)了幾年，也讓A股光模塊徹底瘋狂。

一片烈火烹油中，英偉達(dá)卻在暗地里磨刀霍霍。

連接算力的“光”

在弄清黃仁勛想干什么之前，要先講講光模塊的作用和功能。

每個大模型背后，都有一個7×24小時不停計算的數(shù)據(jù)中心。把數(shù)據(jù)中心視作“計算工廠”，GPU就是廠里的基層工人，負(fù)責(zé)一線計算工作。

但廠長不能直接指揮每個工人，要讓成千上萬人有序工作，最大限度提升效能，就得將工人分成各個小組和車間。光模塊的作用就是連接數(shù)據(jù)中心的算力資源，讓彼此互相通信，有效協(xié)調(diào)組織。

簡單來說，一個數(shù)據(jù)中心內(nèi)部，有三個關(guān)鍵環(huán)節(jié)需要“通信”：

第一層是服務(wù)器，一個服務(wù)器就是幾張GPU組合在一起，相當(dāng)于“工作小組”，GPU之間的協(xié)作就需要通信互連，英偉達(dá)大名鼎鼎的NVLink就是干這個活的。

由八顆英偉達(dá)GPU組成的服務(wù)器

第二層是機(jī)柜，一般由多臺服務(wù)器組成，相當(dāng)于一個“車間”。每個服務(wù)器之間也得配合協(xié)作。

這些機(jī)柜放在一起，就組成了第三層：有序生產(chǎn)的“計算工廠”。機(jī)柜與機(jī)柜之間也得通過交換機(jī)互相通信。

由服務(wù)器組成的機(jī)柜

一個數(shù)據(jù)中心里，層級內(nèi)部（GPU和GPU、服務(wù)器和服務(wù)器）、層級之間都要互連，讓數(shù)據(jù)自由流動。一旦流動時間太長，外面的計算任務(wù)傳不進(jìn)來，算好的結(jié)果傳不出去，就會拖垮整體計算效率。

光模塊的出現(xiàn)，就是為了解決傳得太慢的問題。

過去幾十年，數(shù)據(jù)中心的互連任務(wù)主要由銅完成。銅纜線的優(yōu)點(diǎn)是零功耗、零延遲、高可靠性，不產(chǎn)生額外熱量。最重要的是便宜：所有金屬中，銅的導(dǎo)電性僅次于銀排名第二，但成本卻遠(yuǎn)低于銀。

黃仁勛就認(rèn)為，只要物理距離允許，銅就是最好的連接方式。

英偉達(dá)GB200 NVL72機(jī)柜內(nèi)部，72顆GPU由5000多根銅纜線連接起來，纜線長度加起來長達(dá)2英里。

GB200 NVL72內(nèi)部的銅纜

然而如黃仁勛所說，銅纜的最大限制在于物理距離：超過3-5米，信號就會快速衰減。尤其機(jī)柜和機(jī)柜間傳輸距離變長，纜線變得像手臂一樣粗，布線非常困難。

大概二十年前，谷歌就嘗試用光纖替代銅纜，負(fù)責(zé)機(jī)柜之間的通信[4]。

光纖/光纜最大的優(yōu)勢是傳得遠(yuǎn)，標(biāo)準(zhǔn)的單模光纖在400G的速率下，能把信號最遠(yuǎn)傳輸至10公里的地方，并且?guī)缀鯖]有損耗，長距離傳輸?shù)墓囊驳偷枚唷?/p>

比較麻煩的是信號轉(zhuǎn)換問題。

銅能導(dǎo)電，因此銅纜能直接傳輸芯片送出的電信號，但光纜的材料是玻璃、塑料等絕緣體需要額外安裝一個“翻譯官”——也就是光模塊。

數(shù)據(jù)以電信號進(jìn)入光纜，光模塊把電信號轉(zhuǎn)換成光信號；光信號從光纜輸入另一個設(shè)備，光模塊再把光信號轉(zhuǎn)回電信號。

可以說，需要用光纜的地方，就有光模塊的需求；對算力的需求越大，對數(shù)據(jù)傳輸延遲容忍度越低，對光模塊的需求就越發(fā)高漲。

一個英偉達(dá)H100算力集群，平均一顆GPU就要配備6-8個光模塊，H200集群更是需要18-24個[5]，光模塊也從800G迭代到了1.6T規(guī)格。

但即便如此，英偉達(dá)還是覺得不夠用。

CPO革命

英偉達(dá)的替代方案是CPO（Co-Packaged Optics/光電共封裝），顧名思義，就是把負(fù)責(zé)翻譯的光器件直接裝進(jìn)負(fù)責(zé)計算的電芯片上，別過一道中間商了。

光模塊本身是一個集合多種零部件的模組，谷歌最初探索光纖替代銅纜時，負(fù)責(zé)翻譯功能的各個零件是“散裝”的。后來行業(yè)逐漸成熟，各類器件的規(guī)格逐步標(biāo)準(zhǔn)化，才被“打包”起來，成為模塊。

光模塊廠商崛起后，光模塊變得即插即用。典型的光模塊是可插拔形式，通過標(biāo)準(zhǔn)接口插在交換機(jī)上，再連接光纜，數(shù)據(jù)通過光模塊的瞬間就完成了光電信號的轉(zhuǎn)換。

可插拔式光模塊

然而，數(shù)據(jù)規(guī)模中心規(guī)模越大，對光模塊的需求量就越大，也帶來了一個問題：功耗。

數(shù)據(jù)傳輸?shù)迷娇?，功耗越高，最新?.6T光模塊，功耗已經(jīng)從10G時代的1W飆升到了30W。英偉達(dá)年初就在GTC上抱怨，光互連的功耗已經(jīng)占據(jù)計算系統(tǒng)總功耗的10%。

光模塊的功耗，很大一部分花在了“路上”：

信號從交換機(jī)“走到”光模塊內(nèi)部的光引擎，這個過程會導(dǎo)致信號損耗。為了彌補(bǔ)損耗，又需要光模塊里的DSP補(bǔ)償，補(bǔ)償?shù)迷蕉?，功耗就越高?/p>

英偉達(dá)的想法很簡單，既然路太長，那就把路縮短：

電芯片說的是英語，每次數(shù)據(jù)傳輸都得讓光模塊查字典，翻譯成漢語。那干脆把字典直接塞給電芯片，自己翻譯完直接漢語輸出。這就是CPO的設(shè)想——把光模塊重新“打散”。

按照英偉達(dá)的構(gòu)想，可以把光引擎等核心部件從光模塊里拿出來，放在交換機(jī)的芯片旁邊，就省的花錢找翻譯了。

傳統(tǒng)光模塊（上圖）vs CPO（下圖）

當(dāng)然，如果只是為了那點(diǎn)功耗，那就把黃總想簡單了。黃仁勛早年提出過一個觀點(diǎn)，光賣芯片，英偉達(dá)肯定不值這么多錢，所以英偉達(dá)“一定不是個芯片公司”，而是要賣整個“計算系統(tǒng)”。

要實(shí)現(xiàn)這個偉大構(gòu)想，英偉達(dá)還需要一位盟友：臺積電。

CPO的技術(shù)構(gòu)思是把光器件“粘”在電芯片上，這就需要先進(jìn)封裝技術(shù)。而臺積電恰好是那個在先進(jìn)封裝領(lǐng)域技術(shù)布局最早、投資力度最大、研發(fā)成果最多的公司。

2021年的Hot Chips會議，臺積電首次在PPT上展示了COUPE（即CPO）技術(shù)，隨后業(yè)內(nèi)傳出，英偉達(dá)正在謀劃一個硅光子集成研發(fā)項(xiàng)目，臺積電是重要成員。

臺積電在2021年Hot Chips的PPT中展示的COUPE技術(shù)

好盟友合作的最新成果，是今年初剛剛發(fā)布的AI超級計算平臺Vera Rubin NVL576。

負(fù)責(zé)機(jī)架間通信的Spcectrim-SPX交換機(jī)群，就利用了CPO技術(shù)，把光引擎放在了交換機(jī)芯片旁邊。去掉第三方光模塊后，英偉達(dá)對整個系統(tǒng)的掌控力前所未有。

英偉達(dá)Spcectrim-SPX交換機(jī)

黃仁勛表示，從光模塊改用CPO，“節(jié)省出的6兆瓦電力相當(dāng)于10個Rubin Ultra機(jī)架的功耗”。

根據(jù)英偉達(dá)的規(guī)劃，把光引擎與交換機(jī)芯片集成只是開始，最終目標(biāo)是把光引擎集成進(jìn)GPU，量產(chǎn)節(jié)點(diǎn)初步定在2028年。

另一邊，臺積電也在最近召開的SEMI論壇上宣布，其COUPE平臺預(yù)計將在2026年晚些時候正式進(jìn)入量產(chǎn)階段[6]，意思是：COUPE要開始大范圍接單了。

兩個技術(shù)狂魔磨刀霍霍，眼看著就要將光模塊穩(wěn)定已久的格局，重新清洗一遍。

取消中間商

英偉達(dá)把光模塊打散了重做，會直接打擊系統(tǒng)集成商。

這一部分，恰恰就是中國廠商在整個光模塊產(chǎn)業(yè)鏈中最具統(tǒng)治力的一環(huán)。中際旭創(chuàng)、新易盛分列光模塊出貨量全球第一、第三，全球前十中國占了七席（2024年）。

光模塊集成屬于精密制造，最大的技術(shù)難點(diǎn)是對準(zhǔn)精度，要讓光信號在各個零部件之間以最低的損耗完成對接，對準(zhǔn)精度通常需要控制在μm級別，而且速率越高，通道數(shù)越多。

最新的1.6T光模塊，光芯片貼片精度要達(dá)到±3μm，電芯片是±10μm[9]。

中際旭創(chuàng)在1.6T光模塊的市占率達(dá)到70%，是英偉達(dá)的核心供應(yīng)商之一，一季度毛利率42.61%，相較于行業(yè)平均的20%以下，已經(jīng)做到了天花板級別。

但從上下游結(jié)構(gòu)看，系統(tǒng)集成依然屬于下游組裝環(huán)節(jié)。

換句話說，英偉達(dá)用CPO拆裝光模塊，拆掉的都是中國企業(yè)擅長的部分，留下的光器件和電芯片，中國廠商存在感稀薄。

光器件中，激光器、探測器是“翻譯”功能的關(guān)鍵。光器件在光模組成本中占比超過70%，而激光器、探測器合計又占了光器件成本的50%以上。

電芯片占光模組成本接近20%，核心器件是DSP芯片和AFE模擬前端，用來確?！胺g”的準(zhǔn)確性。

這兩大類目的四大零部件，目前被美日廠商聯(lián)手包圓，尤其在高端產(chǎn)品上，中國廠商幾乎占不到什么身位。

高端激光器由Lumentum、Coherent、博通（美國），和三菱、住友電工（日本）牢牢把持；探測器則有GCS、SiFotonics、Coherent、博通四座大山。

中國本土雖有源杰科技有高端激光器出貨，但其他廠商多數(shù)盤踞在低端市場。

DSP和AFE是典型的模擬芯片，更是博通、Marvell、MACOM等美國模擬芯片老藝術(shù)家的傳統(tǒng)藝能，中國廠商更加式微。

國內(nèi)的光模塊企業(yè)大多從美日廠商采購核心器件，再將其封裝打包成光模塊，雖然毛利不錯，但并未改變光模塊“中間商”的定位。

從英偉達(dá)的動作來看，已經(jīng)在為光模塊的下桌做準(zhǔn)備。

就在今年一季度，英偉達(dá)前后腳向Lumentum和Coherent戰(zhàn)略投資了20億美元，兩者都是當(dāng)前高端激光器的全球領(lǐng)頭羊，兩筆投資，直接鎖定了未來幾年激光器的產(chǎn)能。

上游廠商也在挾天子令諸侯，借著自家技術(shù)優(yōu)勢，替代光模塊廠商去做tier1。

例如在高端DSP占據(jù)主導(dǎo)地位的博通，是英偉達(dá)之外、臺積電COUPE技術(shù)的另一個盟友，也是全球最早實(shí)現(xiàn)CPO商業(yè)化的廠商，2024年就發(fā)布過相關(guān)的CPO產(chǎn)品。

這種大客戶和上游一塊擠壓集成商的趨勢一旦形成，集成商的日子就很難過了。

好消息是，鑒于高昂的成本和復(fù)雜的技術(shù)，短時間內(nèi)CPO大概率只會應(yīng)用在少數(shù)的高端交換機(jī)側(cè)，而大部分中低端和高端場景，足夠讓光模塊廠商接下來的幾年不愁訂單。

但考慮到硅谷這幫人已經(jīng)嚷嚷著往太空發(fā)射數(shù)據(jù)中心，用CPO干掉光模塊聽上去也沒那么難了。

[1] 高盛喊買！中際旭創(chuàng)股價創(chuàng)新高，算力需求爆發(fā)帶動凈利激增262%，界面

[2] 電子行業(yè)專題報告：DGX服務(wù)器集群架構(gòu)催生大量光模塊光芯片需求，廣發(fā)證券

[3] Nvidia comany blog：NVIDIA Blackwell

[4] 當(dāng)AI集群突破萬卡：銅線已死，光進(jìn)芯片，電子工程專輯

[5] 光模塊調(diào)研紀(jì)要

[6] 臺積電COUPE預(yù)計今年量產(chǎn)，工商時報

[7] 從光模塊、1.6T、CPO 到 OIO 的全產(chǎn)業(yè)鏈終局推演，梓豪談芯

[8] 從Tower的硅鍺工藝看未來的硅光發(fā)展，梓豪談芯

[9] 光模塊行業(yè)分析，今日光電