光互连市场规模和份额

光互连市场分析

2025年光互连市场价值为193.9亿美元，预计到2030年将达到359.7亿美元，复合年增长率为13.15%。^{[1]康宁公司，“人工智能就绪数据中心的光纤连接”，corning.com}人工智能和高性能计算工作负载不断增长的带宽需求、从铜到光子的迁移以及快速扩大的超大规模资本支出支撑了这一增长轨迹。随着共同封装光学器件弥合了交换机 ASIC 和光子 I/O 之间的差距，嵌入式光学模块获得了发展动力，而随着云运营商扩展地理上分散的数据中心，单模链路在长距离拓扑中占据主导地位。^{[2]Broadcom Inc.，“51.2 Tbps 共封装光学平台”，broadcom.com}商业 800G 部署和 1.6 T 解决方案的早期提升使技术路线图领先于流量增长，帮助运营商减少光纤数量并提高能效。博通、英特尔和 AMD 的战略收购加强了对硅光子 IP 的控制，标志着对先进封装、磷化铟晶圆微缩和集成冷却技术的持续投资。

全球光互连市场趋势和见解

对通信带宽的需求不断增加

生成式AI集群需要10-100 ti比传统的云服务提供更多的光纤，使现有的铜互连突破其物理极限，并迫使其加速向光子学过渡。 Meta 的内部架构已经显示出机架边界上的铜缆覆盖范围限制，从而引导投资于在横向扩展域中支持每秒数百太比特的光学拓扑。高速以太网端口出货量预计将从 2023 年的 7000 万个攀升至 2026 年的 2.4 亿多个，与 1.6T 接口的增长同步。现代 GPU 集群现在指定 200 Tbps 的东西向带宽，相当于每个结构链路安装超过 3,000 根光纤，这一规模使密集光子集成供应商直接受益。这种持续的流量曲线支撑了跨服务器、交换机和长途 DCI 足迹的光学互连组件的多年订单。

不断增长的数据中心互连投资

仅 Microsoft 就已获得超过 80 亿美元的投资n 新的暗光纤合同，以加强其分布式云主干。 Dell’Oro 预计到 2028 年，AI 后端网络价值将超过 200 亿美元，这意味着光学互连市场需求将在十年内超过一般服务器支出。超大规模企业现在正在为自己的海底电缆提供资金，到 2029 年将海底投资增加到 98 亿美元，此举进一步扩大了相干传输系统的可寻址基础。随着区域交换点的流量增长预计将在五年内翻六倍，光互连市场受益于稳定的 DCI 和骨干网升级渠道。随着运营商寻求最大限度地提高每根已安装光纤的每比特成本，配备 800 G 和 1.6 T 光学器件的供应商将抢占巨大份额。

快速 400 G/800 G 迁移

超大规模采用 400 G 和 800 G 可插拔器件的速度比之前的过渡更快，从而提高了 Lumentum 等供应商的季度收入预期d 到 2025 年末投资 5 亿美元。IEEE 到 2025 年批准新 800 GbE 和 1.6 TbE 条款的时间表提供了批量部署所需的标准基线。 Ciena 的 WaveLogic 6 Extreme 已经在 3 nm CMOS 几何结构下展示了 1.6 Tbps 单波长传输，指明了一条保持领先于流量曲线的技术跑道。每个新的速度等级都会删除旧的 SR、LR 和 ER 模块，从而强制实施更换周期，从而在预测窗口内扩大光学互连市场。反过来，电缆拥塞现象会减少，运营复杂性也会降低，从而无需按比例增加光纤即可实现更大的结构。

商业硅光子采用

在数据中心光学器件的支持下，硅光子市场预计将从 2024 年的 21.6 亿美元增长到 2029 年的 75.2 亿美元。英特尔的光学 I/O 芯片在单个封装中集成了 64 个通道的 32 Gbps 数据，证明了大容量光子集成以及 com 的可行性。pute die.^{[3]英特尔公司，“集成光学 I/O 芯片组演示”，intel.com} 台积电通过硅光子产业联盟，正在联合 30 多个生态系统合作伙伴提供批量制造，此举可降低设备成本并加快上市时间。与铜链路相比，硅光子解决方案以超过 100 G 的速度提供更高的带宽密度和更低的每比特功耗，使其成为光互连市场迈向采用共封装光学器件的首选途径。

下一代技术商业化缓慢

尽管研发势头明显，但共封装光学器件距离大规模采用仍需数年时间，因为通过光互联论坛进行可靠性测试和标准化所需的时间比预期要长。太比特速度的热限制需要新的封装材料和散热器通过严格的资格制度，从而延长系统 OEM 的设计周期。薄膜铌酸锂光子学虽然前景广阔，但仍面临脆性和良率方面的挑战，导致该材料在中国几家试点工厂之外的大批量供应被推迟。不。这些商业化滞后给运营商带来了规划风险，运营商必须在面向未来和经过验证的可靠性之间取得平衡，从而降低了光互连市场中尖端解决方案的近期采用率。

高资本支出要求

可插拔 800 G 和 1.6 T 收发器目前的价格溢价限制了对成本敏感的运营商的采用，导致第 2 层和第 3 层云的增长速度放缓。共封装光学器件生产线需要专门的拾放组件、晶圆级光学器件和集成液体冷却，在开始生产之前需要花费数百万美元进行设施改造。超大规模支出具有周期性，分析师预计，一旦当前的人工智能建设消退，2026 年资本支出将回落 20-30%，这种波动会给供应商的预测带来销量波动。由于光学元件研发依赖多年摊销窗口，较小的供应商面临资金缺口，除非主要客户承诺o 大量的远期销量，可能会减缓更广泛的光学互连市场的创新扩散。

细分市场分析

按产品：收发器领先，嵌入式模块加速

产品级销售的光学互连市场规模以收发器为中心，据博通称，收发器在 2024 年占收入的 37%。然而，随着 ASIC 设计人员验证交换机机箱内的共同封装光学器件，嵌入式光学模块正以 23% 的复合年增长率增长最快。传统的有源光缆在即插即用部署中仍然很受欢迎，但随着运营商青睐可扩展至更长距离的独立光学器件，其增长放缓。电缆组件和连接器跟踪整体光纤增长，提供稳定的产量，而无需集成光子学的陡峭成本曲线。 Broadcom 的 51.2 Tbps CPO 平台的能耗比可插拔模块低 70%，这说明了嵌入式模块将继续保持领先地位的原因获得份额。英特尔的光学 I/O 小芯片以 5 pJ/bit 的速度提供 4 Tbps 的双向吞吐量，这是一个功率里程碑，一旦封装产生成熟的 intel.com，嵌入式设计将成为逻辑上的后继者。 OpenLight 和 Jabil 等制造联盟缩短了集成部件的上市时间，标志着光学互连市场内更广泛地转向嵌入式光学。

中期前景表明，嵌入式模块将蚕食部分可插拔器件，但也会在热预算禁止传统外形尺寸的情况下开辟新的插座。许多超大规模企业将采用双源嵌入式和可插拔部件，直到全行业的互操作性成熟为止，即使增长发生变化，也能保留收发器收入。与此同时，CPO 变体位于 1.6 T 和 3.2 T 结构交换机路线图的中心，保证了背板光学器件的大量管道。由于嵌入式模块减少了前面板密度压力，因此机架架构师可以缩小机箱深度或添加加速器，提高整体计算密度。这些产品类别之间的相互作用使光学互连市场保持活力，并强调了为什么广泛的产品组合对于供应商争取超大规模设计胜利至关重要。

按互连级别：板级主导地位面临芯片级颠覆

板对板和机架级链路在 2024 年将占光学互连市场份额的 45%，反映了当今的模块化服务器设计。硅光子学现在支持绕过 PCB 走线的封装光学通道，推动芯片间链路的复合年增长率达到 28%。城域和长途 DCI 解决方案仍然至关重要，但由于部署周期较长和监管障碍，其增长速度更加稳定。技术需求有所不同：芯片间光学器件的目标是亚纳秒延迟和每太比特瓦特效率，而 DCI 设备则优化频谱效率和放大器级联。

Marvell 在 OFC 2025 上展示了基于光学器件的 PCIe Gen 6，结束 10 m 光纤上的 64 GT/s 流量，从而实现解耦 CPU 和 GPU 的分散计算机架。 Ayar Labs 的这一轮融资凸显了人们对单片光学 I/O 的信心，这种 I/O 可以打破传统的内存和缓存层次结构。随着共封装光学器件从原型迁移到容量开关，电路板设计人员将把激光源放置在 ASIC 附近，从而降低插入损耗并降低可插拔面板的热密度。然而，服务提供商仍然需要机架级链路以实现向后兼容性，从而桥接从传统脊叶拓扑到下一代结构的过渡。这种混合需求状况支持光互连市场中所有互连级别的收入增量。

按光纤模式：单模至上

单模光纤保持 62% 的份额，到 2030 年复合年增长率为 14%，因其卓越的带宽距离产品而受到青睐。多模光纤继续服务于成本敏感的机架内运行，但面临规模限制超过 100 m 的情况。人工智能集群部署现在推动机器间学习结构跨越数公里园区，其中衰减惩罚要求低损耗单模链路。康宁的 Vascade EX2500 展示了针对 800 G 和未来 1.6 T 通道定制的色散参数的创新，延长了现有管道的经济寿命。

带状单模电缆优化了安装劳动力，让运营商能够同时拉动数百根光纤，以达到 200 Tbps 结构中典型的 3,000 根光纤阈值。与此同时，弯曲不敏感型号可减少拥挤托盘中的微弯曲损耗，进一步强化单模价值主张。随着数据速率不断提高且多模调制上限趋于稳定，光互连市场预计单模设计将在每个升级周期中占据增量份额。

按数据速率：超过 400 Gbps 的势头

到 2024 年，100-400 Gbps 频段的出货量将占据 46% 的份额，但 400 Gbps 以上的链路将会发布到 2030 年复合年增长率为 35%，使其成为主要增长引擎。 8×100 G、16×100 G 和 8×200 G 光学引擎的行业进步将每个模块的面板带宽提升至 1.6 Tbps 以上，从而实现更密集的架顶结构。 Lumentum、Coherent 和 Marvell 已提供传输距离达 500 公里的 800 G ZR/ZR+ 相干可插拔产品，将城域光架压缩为单槽外形尺寸。

由 IEEE P802.3dj 主导的标准路线图将在 2025 年最终确定 1.6 Tbps 以太网，为运营商提供明确的互操作性目标。 Ciena 的相干精简版引擎展示了在现有光纤上进行 1.6 T 传输的可行性，从而降低了不愿意削减新电缆的运营商采用的风险。每一个速度进步都会促使设备供应商重新设计冷却、信号完整性和电力传输，从而推动散热垫材料、线性驱动 VCSEL 和 DSP 的相关销售。即使聚合端口数量达到稳定水平，这种级联仍使光互连市场保持积极的创新节奏。

按应用划分：数据通信占主导地位，电信加速

数据通信工作负载占 2024 年收入的 61%，反映了云运营商推动在全球地区扩展人工智能集群的努力。随着 5G 回程升级和早期 6G 原型需要深入接入网络的相干容量，电信客户采用类似的光学器件，复合年增长率为 15.1%。数据中心运营商优先考虑带宽密度和每比特瓦数，而电信公司则重视环境适应能力和运行寿命。

超大规模企业已经拥有全球数据中心近 60% 的容量，将支出集中在少数可出货数百万件的组件供应商身上。在电信方面，开放 ROADM 和 TIP 插件加速了供应商的互操作性，降低了成本障碍并扩大了市场范围。随着时间的推移，运营商网络将模仿云运营模型，采用分解的光线路系统和软件定义的控制平面。这种收敛b满足了曾经离散细分市场的需求，推动光互连市场转向为私有数据中心和公共网络运营商提供服务的统一产品组合。

地理分析

得益于超大规模企业的集中度以及英特尔等公司长达数十年的硅光子研究计划，北美在 2024 年以 34% 的份额引领光互连市场。从微软与 Lumen 签订的价值数十亿美元的暗光纤合同中可以看出，专有光纤资产的资本支出仍然强劲，这突显了高速光学器件的强劲近期需求基础。区域合并活动，包括 AMD 收购 Enosemi 和诺基亚 23 亿美元收购 Infinera，为总部位于国内的公司增加了设计人才和知识产权。联邦对先进封装和 CHIPS 法案光子学拨款的持续投资进一步加强了北美制造增强弹性，特别是在磷化铟晶圆和异质集成方面。

在中国的国家光子战略、台湾的代工杠杆以及端到端供应链的区域投资的推动下，亚太地区是增长最快的地区，复合年增长率为 13.2%。台积电组织的硅光子产业联盟包括超过30家公司，并提供统一的工艺设计套件，降低制造门槛并缩短新进入者的学习曲线。中国的CHIPX中试线在6英寸晶圆上生产薄膜铌酸锂，使国内企业在下一代调制器领域处于领先地位。地区政府对服务于商业工作负载和国家研究的人工智能计算集群提供补贴，确保在预测窗口内对太比特级光学器件的持续需求。台湾晶圆厂与美国云提供商之间的合作进一步模糊了区域界限，但最终增加了亚太地区光对讲机的总销量

到 2024 年，欧洲的光学产量占全球份额将下滑至 8% 以下，促使欧盟委员会提出一项旨在重振国内产能的光子芯片法案。 2024 年，欧洲光子学公司的研发支出总计超过 120 亿欧元，但相对于北美和亚太地区，商业化差距仍然存在。 Photonics21 的倡议以及德国和法国的国家计划承诺到 2027 年将试点线路数量增加一倍。在企业方面，普睿司曼以 9.5 亿美元收购 Channell Commercial Corporation，扩大了该集团在北美和中东数据中心项目的光纤连接足迹，体现了务实的全球化战略。虽然该地区仍然具有技术能力，但其光互连市场的增长取决于协调的资金和更快的技术转让渠道，以将创新扩展到批量产品。

竞争格局

光学互连市场适度分散。 Broadcom 迄今为止已售出超过 2000 万个 100 G 光通道，并利用从硅光子到封装的垂直集成，到 2025 年目标是超过 500 万个 800 G 单元。相干公司转向 6 英寸磷化铟晶圆可将芯片成本降低 60%，并使器件密度提高四倍，这一举措可收紧二线供应商的成本结构。^{[4]相干公司，“过渡到 6 英寸 InP 晶圆”平台，”coherent.com}诺基亚对 Infinera 的收购将线路系统、相干 DSP 和可插拔专业知识整合到一个业务中，预计整合后将占据全球光学系统收入的 20%。

启动资金仍然活跃。 Ayar Labs 从 AMD、英特尔和 NVIDIA 获得 1.55 亿美元资金，用于加速芯片到芯片的光学技术l I/O，为现有企业提供早期获得颠覆性知识产权的机会。 IonQ 收购 Lightsynq 将量子级光子学带入更广泛的生态系统，暗示人工智能和量子硬件互连之间的融合。 Lumentum 和 Sumitomo 等成熟组件供应商分别扩展到光路交换机和 HVDC 电缆领域，加强邻​​接业务，补充收发器产品组合。总体而言，随着流量达到 800 G 及以上，能够协调先进集成、供应链控制和节能架构的供应商占据了不成比例的份额。

供应链可能会持续整合。磷化铟外延工厂、硅光子工厂和先进封装分包商仍然是寻求降低关键材料流动风险的一级原始设备制造商的收购目标。与此同时，区域政策激励措施鼓励在岸产能，从而形成双速环境，全球领先企业增加当地工厂，而规模较小的特种企业则增加本地工厂。通过合资企业列出合作伙伴。这种动态维持了竞争，但抑制了价格侵蚀，保持平均销售价格足够稳定，为整个光互连市场的下一代研发提供资金。