海内外投入持续加码！上游算力硬件长期需求稳固 CPO+光芯片+光纤热门公司梳理

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4天前

激光光源是光发射核心单元，CPO架构多采用可插拔外置激光源，提升系统可维护性，英伟达CPO交换机搭载18组外置激光模块，单模块集成8颗高功率连续波激光芯片，单颗芯片功率需求达350mW，高功率激光芯片的一致性、良率与可靠性成为核心工艺壁垒，国内厂商具备替代机遇。

导读AI产业高速发展带动云厂商资本开支持续高增，海内外头部企业均加大算力基础设施布局力度。

海内外云厂商资本开支大幅抬升，算力基建持续扩容

2026年国际消费电子展以AI硬件为核心主题，英伟达发布Rubin架构，大幅提升模型训练速度、降低推理成本，明确物理人工智能为行业下一发展方向，持续推动全球算力集群与算力网络基础设施扩容。AI产业高速发展带动云厂商资本开支持续高增，海内外头部企业均加大算力基础设施布局力度。

北美四大云厂商资本开支增速亮眼，2026年一季度合计资本开支达1306亿美元，同比增长70.6%；2025年全年合计资本开支4100亿美元，同比提升67.3%。根据最新指引，2026年四家企业合计资本开支有望达到7100亿美元，同比增长73.2%，算力基建投入力度持续加码。

分企业来看，亚马逊2026年一季度资本开支432亿美元，同比增长78.1%，资金主要用于云科技基础设施建设，全年资本支出指引2000亿美元，同比增长55.9%。微软2026年一季度资本开支319亿美元，同比增长49.1%，重点投向GPU、CPU等核心算力硬件，全年指引1900亿美元，同比增长61%，受上游零部件涨价影响，年内算力产能仍存在约束。谷歌2026年一季度资本开支356.74亿美元，同比增长107.4%，主要投入服务器、网络设备及数据中心改造，全年资本开支指引区间1800-1900亿美元，中值1850亿美元，同比增速达102.3%。Meta2026年一季度资本开支198.4亿美元，同比增长44.9%，全年指引1250-1450亿美元，中值1350亿美元，同比增长100.8%，成本上涨与数据中心扩建为核心驱动因素。

国内互联网企业同步加码AI基础设施投入。阿里巴巴2026年一季度资本开支268.87亿元，同比增长9.24%，2025年全年资本开支1238亿元，同比增长70.7%，企业判断未来三年AI资源将持续供不应求，原有资本开支规划偏保守。腾讯2026年一季度资本开支319.36亿元，同比增长16.23%，2025年资本开支792亿元，小幅同比增长3.2%，部分资金用于AI基础设施升级与算力资源采购。百度2026年一季度资本开支59.16亿元，同比翻倍增长，2025年资本开支120.73亿元，同比增长48.4%，持续推进算力基础设施升级，百度智能云已升级为全栈AI云平台，国产硬件完成规模化验证，多个万卡集群落地，支撑大模型长期训练需求。

高速光模块进入放量周期，800G/1.6T主导行业迭代

全球云厂商高密度算力网络建设持续推进，数通场景已成为光通信行业核心增长动力。光通信依托光纤介质传输光信号，通过激光器芯片、探测器芯片完成光电信号转换，是算力网络的核心基础组件。行业数据显示，2025年全球光通信市场规模约180亿美元，预计2030年增至900亿美元，2025-2030年复合增长率达40%。

智算中心规模化集群发展带动高速光互联需求爆发，算力集群横向互联、机柜高密度纵向互联双向拉动光模块增量。预计2030年智算中心带宽需求中，集群间横向传输占比55%，机柜内纵向高密度互联占比45%，双场景共同驱动高速光模块迭代放量。行业销售数据印证高增长态势，2025年全球光模块及相关产品销售额268亿美元，同比增长74%；2026年一季度全球光模块与有源光缆销售额约100亿美元，同比增速达90%，智算中心互联市场规模已达到传统电信网络的1.5-2倍。

算力集群扩张、网络架构升级、云厂商自研芯片规模化部署，三重因素推动光模块高速迭代，行业当前处于800G向1.6T升级的关键阶段。2026年全球数通光模块市场规模预计达228亿美元，2030年有望增至414亿美元，五年复合增速20%。其中2026年800G、1.6T高速光模块将集中放量，合计市场规模146亿美元，占整体数通光模块市场的64%。全球光模块市场格局高度集中，2025年全球前十厂商中中国企业占据七席，中际旭创、新易盛位列前二，光迅科技、海信纳真、华工正源、索尔思光电、剑桥科技同步入围。

短距纵向互联场景中，传统铜缆传输已触及物理瓶颈，200Gbps单通道速率下铜缆传输距离仅2米，无法适配高密度算力集群发展需求，光互联替代趋势明确。光互联具备更高的带宽密度与能耗优势，可彻底突破短距离传输限制，行业预计2030年纵向扩展网络光模块市场占比将达21%，整体AI用光模块市场占比提升至65%。长距干线网络同步提速，400G已实现规模化部署，下一代1.6Tbps干线技术迭代落地，500GBaud以上高端光芯片需求持续提升；中短距场景1.6T光模块商用节奏加快，单通道200G EML激光器、大功率连续波光源成为核心芯片方案。

高端光芯片供需缺口显著，国产替代空间广阔

光芯片是光模块、光器件的核心核心元器件，处于光通信产业链最上游。产业链流程清晰，光芯片封装为光组件后，搭配电芯片、结构件组装为光模块，最终应用于光通信设备。从成本结构来看，光器件占光模块成本73%，电芯片占18%，电路板与外壳分别占5%、4%；其中承担光电转换功能的有源器件，占据光器件市场83%的份额。

有源光芯片主要分为激光器芯片与探测器芯片，分别负责电光转换、光电还原。从材料体系划分，磷化铟衬底芯片多用于中长距离传输，包含边发射激光器、探测器芯片；砷化镓衬底芯片多用于短距传输，以面发射激光器芯片为主。国内低速率10G及以下光芯片已实现自主可控，但200G及以上高端EML激光器芯片、高速DSP电芯片仍高度依赖海外进口，海外企业在超高速光芯片、硅光子芯片领域技术优势显著。

AI算力需求爆发进一步加剧高端光芯片供需失衡，海外头部厂商产能紧张格局明确。Lumentum公开表示，全球云厂商大规模资本开支导致产能供不应求，当前订单已排至2028年底，产能缺口持续扩大。机构预测2025年12月至2026年12月，高端激光器出货量同比增长超50%，其中单通道200G芯片收入环比翻倍，目前全球高端光芯片供需缺口超30%，价格保持刚性，下行空间极小。

硅光方案优势凸显，行业渗透率持续提升

传统分立EML芯片产能紧缺、原材料供给受限，叠加高速光模块迭代带来的功耗、体积、串扰问题，推动行业加速向硅光子技术路线切换。800G、1.6T高速光模块需要搭载大量并行光电器件，传统方案存在功耗高、体积大、工艺复杂、成本难管控等痛点，带宽与功耗瓶颈日益凸显。

硅光子技术基于硅基材料与集成电路工艺制备光电器件，以光信号替代电信号传输，传输速率远超电信号，在集成度、功耗、系统成本方面具备显著优势。通过片上集成波导、光耦合结构，可大幅简化多通道传输架构，高度适配智算中心高密度、短距离、低时延的部署场景。同时硅光方案光源供给格局更宽松，单颗连续波激光器可支撑多通道传输，芯片整体产能可提升30%-50%，有效缓解高端EML芯片供给瓶颈。

行业增长预期明确，全球硅光芯片市场规模将从2024年35亿美元增至2030年110亿美元以上，复合增长率17%。2025年硅光芯片渗透率已达三分之一，预计2031年提升至42%，2026年硅光光模块销售额有望首次突破行业整体的50%。产业链格局呈现海外主导研发流片、国内主导封装量产的特征，国内头部企业技术迭代提速，中际旭创1.6T硅光模块通过英伟达认证，出货持续放量；新易盛收购海外企业强化硅光自研能力，1.6T硅光产品2026年持续放量；华工科技、仕佳光子、太辰光等企业同步布局高速硅光产品，国产替代进程加快。

CPO共封装光学开启网络架构升级浪潮

随着网络带宽持续升级，传统可插拔光模块逐步触及性能上限，CPO共封装光学成为算力纵向互联的核心升级方案。CPO技术将交换芯片与硅光引擎一体化封装，缩短芯片与光引擎的传输距离，有效降低信号衰减、系统功耗与部署成本，大幅提升集成度与带宽密度。

传统可插拔光模块中，DSP数字信号处理芯片是核心功耗与成本瓶颈，800G模块中DSP功耗占比接近50%，物料成本占比20%-30%，高端光模块DSP成本甚至占算力集群总拥有成本的10%。CPO方案可省去高功耗、高成本的DSP芯片，减少长距离电链路损耗，在同等传输条件下实现更高的带宽密度与能效比。

英伟达为CPO技术规模化部署的核心推动者，在Rubin架构中全面应用该技术，2026年6月其以太网硅光技术实现全面量产。相较传统收发器网络，英伟达CPO方案能效提升5倍、设备运行稳定性提升5倍、部署效率提升1.3倍。行业市场空间广阔，2024年全球数通CPO市场规模仅4600万美元，预计2030年将达81亿美元，复合增长率高达137%，技术商业化落地节奏明确，预计2028年底至2029年初将在纵向扩展网络中大规模普及。

CPO带动上游核心配套组件需求升级

CPO与硅光技术规模化商用，对上游光引擎、激光光源、光纤阵列、多芯连接器、多芯插芯等核心配套组件提出更高工艺要求。完整CPO生态涵盖晶圆制造、光电子器件、封装服务等环节，各类无源、有源组件协同支撑系统运行。

光引擎为核心有源器件，集成微光学组件、隔离器、光波导等结构，实现多路并行光信号收发，当前主流聚合带宽为1.6T-3.2Tbps，英伟达交换机正加速从1.6T向3.2T迭代升级。激光光源是光发射核心单元，CPO架构多采用可插拔外置激光源，提升系统可维护性，英伟达CPO交换机搭载18组外置激光模块，单模块集成8颗高功率连续波激光芯片，单颗芯片功率需求达350mW，高功率激光芯片的一致性、良率与可靠性成为核心工艺壁垒，国内厂商具备替代机遇。

无源器件方面，光纤阵列负责光纤与光引擎的高精度低损耗耦合，对准工艺直接决定系统光学性能与产品良率；多芯光纤连接器与多芯插芯保障多光纤同步稳定对接，对精密注塑、真空填充、穿纤工艺一致性要求极高。国内光器件龙头天孚通信具备精密元器件规模化交付能力，充分受益于CPO产业链扩容带来的增量需求。

AI算力拉动光纤光缆涨价，行业供需格局持续偏紧

AI智算中心扩建彻底重塑光纤光缆需求结构，光纤光缆从传统通信传输介质，升级为算力集群高密度、低时延互联的核心基础设施，单座智算中心光纤需求量远超传统数据中心。行业数据显示，2025年全球数据中心光纤光缆需求量69.6百万芯公里，同比增长75.9%；2026年预计增至91.6百万芯公里，同比增长31.6%。长期来看，2025-2030年全球光纤光缆需求复合增速5.7%，2030年总用量突破7亿芯公里。

行业供需缺口持续扩大，一方面算力需求爆发叠加光纤制导军工需求增量，另一方面光纤预制棒存在1.5-2年长扩产周期，供给刚性显著。2026年一季度国内普通单模光纤均价80元/芯公里，环比大幅上涨207.7%，头部大厂库存紧张、外采补库现象普遍。高端特种光纤缺口更大，2026年全球弯曲不敏感特种光纤需求3.7亿芯公里，国内有效产能仅2-2.1亿芯公里，缺口率达46%。

海外云厂商积极锁定长期供给，规避产能短缺风险，亚马逊、Meta、英伟达相继与康宁签订多年度数十亿美元光纤长约，锁定海外高端光纤、光缆及连接解决方案供给。国内光纤产业全球话语权突出，出货量占全球56.3%，长飞光纤是全球唯一掌握三大预制棒核心工艺的企业，预制棒自给率100%，高端光纤全球市占率80%-90%，依托技术与成本优势持续承接全球增量订单。

空芯光纤突破技术瓶颈，迈入产业化商用阶段

算力迭代与干线网络升级推动空芯光纤从技术验证走向规模化商用。区别于传统实芯石英光纤，空芯光纤以空气为传输介质，依托反谐振、光子带隙结构约束光路，摆脱玻璃介质的物理性能限制，具备显著性能优势。相较传统光纤，空芯光纤传输速度提升47%、时延降低31%，信号损耗极低、非线性效应趋近于无，同时可承载高功率激光传输，适配高端算力、高频交易等极致性能场景。

行业主流存在两大技术路线，分别为光子带隙光纤与空芯反谐振光纤。光子带隙光纤通过微孔周期性排列形成光子晶体结构，光路约束能力强，但结构复杂、散射损耗高、制备难度大；空芯反谐振光纤采用环形薄壁玻璃管结构，导光集中、光学性能稳定、量产可行性高，更适配规模化商用。

国内商用落地进度全球领先，2025年下半年三大运营商陆续开通空芯光纤商用线路，用于枢纽节点超低时延互联。2026年3月长飞光纤发布自主空芯光纤品牌HollowBand®，创下0.04dB/km的全球最低衰减纪录，建成从预制棒、拉丝涂覆到成缆测试的完整产业链，拉出全球最长91.2公里单根空芯光纤。市场维度，全球空芯光纤市场规模预计从2025年4.94亿元增至2032年8.16亿元，2026-2032年复合增速7.5%，下游主要覆盖智算中心超低时延互联、金融高频交易等高端场景。