ENZH
和 AI 讨论这篇文章
ChatGPTClaude

中国光通信是从下游往上游打的

上一篇讲完封装之战,最后留了个问题,这场仗里中国站在哪一格。要回答这个,得先把这五十年捋一遍。

现在一只 1.6T 模块每秒能吞 200 GB,这行天天在讨论的是光电转换那个点该放在离芯片多近的地方。往回倒,1976 年(也有资料说是 1977 年 3 月),武汉邮电科学研究院一楼厕所旁边改出来的一间实验室里,赵梓森用酒精喷灯加热玻璃,拉出了中国第一根实用光纤。长 17 米,损耗大概 300 dB 每公里,今天的商用光纤是 0.2 dB 每公里左右。

中国是从下游往上游做的

Kevin 在节目里给中国这五十年的主线就一句话,中国是从下游往上游打的。先做光纤光缆,再做系统设备,再做光模块,现在在攻最上游的光电芯片。正常的产业是从芯片往下长,我们是反过来的。他把这五十年切成五段,我照他的切法走一遍。

第一段,1976 到 1988,从零到一。1966 年高锟和 George Hockham 先说玻璃能传光(第三篇讲过这条损耗曲线),十年后赵梓森就在武汉把那根 17 米的光纤拉出来了。真正落地是 1982 年底通的「八二工程」,汉口到武昌的市话光缆,13.3 公里,8.448 Mb/s,能装 120 路电话。

第二段,1988 到 2000,干线建设加引进消化。这一段的活儿都在全国长途干线上,就是「八纵八横」那张骨干网,从九十年代初铺到本世纪初,大概十年。光纤的规模供应靠 1988 年成立的长飞,武汉邮科院、武汉市政府、荷兰飞利浦三家合资,1992 年规模投产。设备侧华为、中兴第一次突围,烽火接了武汉邮科院的衣钵。

第三段,2000 到 2012,规模化和替代。世纪之交互联网泡沫破了,活下来的开始收割。华为的光传输设备,也就是 WDM 波分复用和 OTN 光传送网那一块,2009 年前后份额第一次登上全球第一,之后一直保持着。同一年光迅上市,国内第一家上市的光电子器件公司,前身是 1976 年成立的邮电部固体器件研究所。长飞往预制棒、光纤、光缆三项全球第一走,按湖北省 2026 年的通报是 2016 年起连续十年。预制棒就是拉光纤之前那根玻璃母棒,这才是这个产业真正的上游。

第四段,2013 到 2019,宽带中国和数通崛起。国内 FTTH 大规模铺开,2013 年国务院发了「宽带中国」战略,全球最大光纤接入市场其实 2010 年就是了,政策是加速。国外那边云数据中心起来,带出 40G、100G 光模块的需求。旭创 2012 年就推了 40G QSFP+,2016 到 2018 年靠给谷歌供货放量;新易盛晚一些,2018、2019 年才从电信转数通,切进亚马逊和微软。这一段走完,中国不光是电信设备做得强,光模块也基本都在国内造了。

第五段,2019 到现在,AI 时代和芯片攻坚。转折点就是 2019 年 5 月华为进实体清单,一下子把高端光电芯片的进口依赖暴露出来了。当年券商的数字是,25G 以上电芯片国产化能力大概只有 1%。倒逼之下 DSP、EML 激光器、高速 TIA 和驱动器国内都开始自己做了,速度提上来一些,但还是很慢,到 2026 年,400G 及以下的 PAM4 ODSP 和 10G 及以下的 TIA 进展不错,800G、1.6T 那一档的高端 ODSP 和高速 driver、TIA 还在早期。需求侧 AI 集群把模块推到 800G、1.6T,全球前十的光模块厂商中国占了大半。新战场是硅光、LPO、CPO、空芯光纤。Kevin 的说法是,这几条新路线上中国这次不算落后,但最上游的高端光电芯片还是短板。

中国光通信是从下游往上游打的:先做光纤光缆,再做系统设备,再做光模块,如今在攻最上游的光电芯片,还差这一格中国光通信是从下游往上游打的:先做光纤光缆,再做系统设备,再做光模块,如今在攻最上游的光电芯片,还差这一格

拆一只 800G 模块,钱都花在哪

前十占七席听着挺厉害的,但模块这一环到底赚的是哪部分钱啊?拆一只 800G 模块的物料成本看一下。光芯片加光学组件,接近一半;ODSP,两到四成(各家拆解口径不一样,只能说是行业估算);剩下的才是 PCB、外壳、封装这些。ODSP 基本是 Marvell 和博通两家的,Marvell 明显领先,历史份额大概六到八成,博通是追赶的那个,Credo 也占一块。高端 EML 激光器,2025 年的份额是 Lumentum、博通、三菱、住友四家排前面。高速 TIA 和驱动器,MACOM 和 Marvell。也就是说一只模块里最值钱的那两块,都不在中国厂商手里。

拆一只 800G 模块的物料成本:光芯片和光组件接近一半,DSP 占两到四成,恰恰这两块还是海外主导的环节——赢了面,没赢点拆一只 800G 模块的物料成本:光芯片和光组件接近一半,DSP 占两到四成,恰恰这两块还是海外主导的环节——赢了面,没赢点

那中国占七席靠的是什么?敏姐在节目里问了,是不是纯粹因为成本低。Kevin 打了个比方,光模块厂商的角色有点像戴尔或者联想,做的是整机集成,只不过戴尔集成的是一台电脑,旭创、新易盛、光迅集成的是一只光模块,ODSP、光器件都是按客户要求和量去挑的。这活儿技术要求中等,但对效率的要求极高,AI 客户按季度换代,一款模块从样品爬到百万只量产,谁先爬上去就是谁接单。封装做得精、工程迭代快、成本压得住,这几块正好是国内厂最熟的活儿。LightCounting 的榜单,旭创 2023 到 2025 连续三年第一,新易盛 2025 年反超 Coherent 到了第二,光迅第六,华工正源第八左右。

剩下那三席为什么不是中国的?敏姐也追问了。Kevin 说那几家是从光器件出身、顺带做模块的老牌厂商,技术本来就有;再加上现在去全球化,海外客户也得把供应链分散开,必须有非中国的供应商在。

上游的差距到底有几年?Kevin 答得直接,但强调是个人判断。单看华为,大概三到四年;看新起来的小厂,可能要七到八年。Kevin 举的例子是华为,112G 这一档的光模块当时只有它一家能做,所以差距小。难在哪?ODSP 设计几乎把尖端模拟和数字电路所有的技术都用上了,第四篇拆过那笔功耗账,每条通道 1 瓦不到的预算,性能和功耗都得做到顶尖。石磊说这叫赢了面没赢点,模块封装制造这块赢下来了,芯片那块还没有。国产化正沿着 25G、56G、112G 一级一级往上打,但 112G 这一级还很薄,2026 年 6 月的报道是高速 ODSP 国产化率不足 10%。

家底有多厚

先说链条本身。这条链在境内能从头走到尾,预制棒、光纤、光缆有长飞,器件和模块前十占七席,系统设备有华为、中兴、烽火,最后还坐着全球最大的运营市场。石磊的说法是从砂子一路到算力中心,全链条境内都能走完。当然得说准一点,是大部分环节已经自主可控,800G、1.6T 的高速光芯片和 TIA、driver 这些高端环节还在追。

除了链条完整,还有几个东西在托着。一个是速度,上面讲过了。第二个是订单就在家门口,运营商、云厂商,再加上国家算力工程,都在国内。这个为什么要紧啊?对国产 ODSP 来说,这就是上机验证的机会。芯片得真装进设备里跑起来,跑真实的流量,问题才会出来。节目里让大家记一句行业常识,芯片不上机永远成熟不了。以前 Marvell 和博通垄断的时候,国内厂商连上桌的机会都没有。还有一个细节,AI 需求爆发之后 Marvell 和博通的产能全压在 1.6T 上,国内主流还是 400G 和 800G,去下 ODSP 订单人家第一句没货,第二句要加钱。这个缺口就是国产 ODSP 上桌的机会,只要达到基本要求,客户有多少要多少。

第三个是硅光这条道正好不卡先进制程。硅光用的是 90 到 45 纳米的成熟制程,不需要先进节点。硅光芯片跟 CPU、GPU 到底有啥不一样啊?敏姐追问了这个,Kevin 这段答得很清楚。计算芯片靠堆晶体管密度,工艺越先进同面积塞得越多。硅光芯片里的波导、调制器、PD 这些不需要大规模集成堆叠,90 纳米、45 纳米都能用,但对加工精度要求很高。他的比方是物理实验室里搭光路,激光器角度歪一点点整个光路性能就受很大影响,光模块就是把那张光学实验台缩小了塞进壳子里。另一个大区别是封装,CPU、GPU 是纯电信号封装,光芯片涉及光信号甚至光电混合封装,Kevin 说设计是一方面,更重要的甚至是封装。

需求、制造、验证都在国内,缺的就是设计这块,现在也在补。补法是本土模块巨头和国产 ODSP 新锐绑在一起做,模块厂知道真实场景长什么样,能帮你验,第一批单子也是它给;芯片这边响应快,供应也稳;头部模块厂甚至直接入股芯片公司,贴身迭代。节目里给的数字是一个 ODSP 设计项目最少要 100 人以上的团队,多数公司是 fabless,所以还是很烧钱的,只是这钱不在明面上。

十五五把光电子点了名

2026 年 3 月《十五五规划纲要》发布,有两篇跟这行直接相关,科技自立自强那篇和数字中国那篇。跟光通信最直接的一处,是「先进通用基础元器件」那个专栏,把光电类元器件跟集成电路、基础软件并列点了名。算力那一条,「深入推进东数西算工程,构建多层次算力设施体系和全国一体化算力网」,「适度超前建设新型基础设施」。翻成本行的话,节目里两位主播一起念了一遍,算力网的节点就是数据中心,节点之间连的就是光。政策就讲这一段,不展开。

这条赛道为什么会赢者通吃

美国那边这事已经发生过几轮了。Avago 2013 年 $6.6B 买 LSI,2015 年 $37B 买 Broadcom Corp,2016 年宣布 $5.9B 买 Brocade(那时候 Avago 已经改名博通了,Brocade 只留下 SAN 交换和光纤通道那块),把交换、SerDes、ODSP 攥在一手,变成今天的博通。Marvell 2020 年底宣布、2021 年 4 月完成,大概 $10B 买下 Inphi,一步就把 ODSP 这块拿下来了。Alphawave 专做 SerDes IP,年营收也就两三亿美元,2025 年被高通以 $2.4B 收编。

为什么会这样啊?Kevin 讲得挺清楚的。先进制程流一次片几千万美元量级,SerDes IP 要多年积累;客户认证要走很久,生态一旦锁上就换不动了。一代领先了,就能拿下大客户,出货量上去研发成本就摊薄了,下一代还能投更多钱。所以第二名一般就被第一名买走了,Inphi、Alphawave 都是这么没的。石磊的判断是,同样的物理规律和经济规律,叠加全球最大的本土模块产能和算力工程需求,中国会长出自己的 Marvell 和博通,他觉得肯定会有,只是不知道是谁,也不知道多快。他自己接着补了一句,赢者通吃的另一面就是多数参与者会出局,国内做高速 SerDes 和 ODSP 的团队不止一家。这句得带上。

节目最后留了两个悬念

第一个,AI 这一波会不会重演 2000 年。不少分析师拿这轮 AI 基建跟 2000 年电信光纤泡沫比,那年电信资本开支峰值大概 $213B,破裂之后铺下去的光纤据说九成以上没点亮。节目里的说法是关键看需求是不是真的,还有折旧到底该按几年算。两类资产性质不太一样,光纤是需求侧的问题,东西耐用,只是没人用;GPU 的风险是折旧速度,实际经济寿命可能只有三到五年,很多超大规模厂商按五六年甚至更长摊销。这个不下结论。

第二个,CPO、LPO、空芯光纤谁赢。LPO 是光模块内部架构的改良,去掉 ODSP 换线性驱动;CPO 是改系统封装,把光电转换挪进交换芯片的封装里;空芯光纤是换传输介质,把实芯玻璃换成空气导光。石磊的看法是三条路线的性能上限都够,最后看哪条成本曲线先弯下去,也可能是接力和多头并进。空芯光纤那段敏姐泼了冷水,损耗更低但贵好多好多倍,有点像当年的蓝光 DVD。不过微软在 Azure 已经铺了超过 1280 公里,实测损耗 0.091 dB 每公里(Nature Photonics 2025 年 9 月那篇),比传统光纤还低,所以损耗那一关是过了的,现在拼的是工程落地和成本。节目里给的数字是,光通信全套设备大概占智算中心总投资的 5% 到 8%。

最后说回我自己

第一篇开头我说过,我天天看 GPU 集群账单,这条链之前也只知道个大概。听完整期节目再回头看,网络墙其实跟存储墙是一回事,都是 GPU 在那儿等数据,利用率就掉下来了。HBM 那边是喂不上数据,交换机这边是互连不够,其实是一回事。说白了买 GPU 的钱里有一块是花在网络上的,交换机那头每个口都插着一只模块。

这个系列到这就讲完了。最后说个我还在想的事。英伟达下一代 Rubin 的机柜,机柜内部的 scale-up 还是全铜背板,CPO 先上的是交换机那一侧,GPU 之间跨机柜的 scale-up 网络要到更大的 NVL576 那一档才上 CPO,哪一代把它变成默认还没定。也就是说铜和光那条线,这一代还画在机柜边上。再下一代会画到哪儿我也不知道,可能就进机柜里面了,也可能直接进封装。


本文整理自播客《十分吸引》第 75 期「光与电的游戏:有线通讯史的百年之争」,嘉宾 Kevin(芯片系统工程师),主播石磊、敏姐、孙悦。产业链的这套讲法是 Kevin 的,我只做了主题重编和文字整理,理解有偏差的地方锅在我。节目和本文都不构成任何投资建议,提到的公司只是产业链上的例子。节目最后一段是石磊讲怎么研究一个自己不懂的新赛道,这里没展开,值得听。

和 AI 讨论这篇文章
ChatGPTClaude
光通信是怎么回事第 5 篇 · 共 5 篇
← 上一篇下一篇 →

订阅更新

新文章发布时发到你的邮箱,不发别的。


© Xingfan Xia 2024 - 2026 · CC BY-NC 4.0