2025年中国光互连行业发展现状、市场格局及未来发展趋势研判：AI 需求激增，光互连行业市场空间广阔[图]

内容概要：随着5G网络的商用化进程不断加速，全球范围内对于高带宽应用的需求正以前所未有的速度激增。在这一背景下，光互连技术以其独特的优势，在连接超大规模数据中心、支撑云计算基础设施以及实现高速、低延迟数据传输方面发挥着至关重要的作用。近年来，云计算、大数据分析、人工智能以及5G技术的蓬勃发展，为全球光互连市场带来了前所未有的增长机遇。据Technavio预测，从2023年到2028年，全球光互连市场规模将增长168亿美元，年均复合增长率（CAGR）预计达到20.62%。

关键词：光互连、CPO技术、光I/O技术、光互连发展现状、光互连发展趋势

一、光互连行业相关概述

光互连是一种利用光信号进行数据传输的技术，主要用于连接不同的电子组件，如计算机芯片、电路板等，以实现高效的数据交换。

随着晶体管密度在单个芯片上增加的难度日益加大，业界开始探索新的路径，即通过在同一基板上封装多个芯粒，以此提升晶体管的总数量。这种做法导致封装单元内的芯粒互连数量激增，数据传输距离也随之延长，从而使得传统的电互连技术面临迫切的升级需求。相较于电信号，光信号在传输速度、损耗控制以及延迟降低方面展现出显著优势。因此，芯片间的光互连技术被视为推动信息技术迈向下一代的关键驱动力。目前，光互连领域的主要解决方案包括CPO（共封装光学）技术和光I/O技术。

在性能表现上，光I/O技术展现出了卓越的优势。在下一代光I/O互联中，其总带宽可高达160Tbps，带宽密度达到10Tbps/mm，同时能效比低于1pJ/bit。相比之下，单个CPO模块的带宽则局限在1.6-3.2Tbps之间，带宽密度为50-200Gbps/mm，能效为15pJ/bit。其中，Ayar Labs是该领域代表企业。

二、光互连行业发展背景

近年来，AI产业的迅猛发展为光互连行业带来了前所未有的发展机遇。一方面，传统数据中心的光连接传输速率正经历着快速的迭代升级。从40G到400G的升级周期大约为每4年速率翻倍，而自2023年被视为AI元年以来，传输速率迅速从400G跃升至800G，并预示着未来将进一步迈向1.6T和3.2T的速率，迭代周期已缩短至每2年翻倍。光互连技术凭借其独特的优势，成为唯一能够满足数据中心复杂架构下带宽需求的互联方案。另一方面，光互连器件与XPU（如GPU、TPU等加速处理单元）的比例正持续扩大。以GPT系列为例，GPT-3在由1000个XPU组成的集群上使用了约2000个光互连器件（光模块）完成训练，XPU与光互连器件的比例为1:2；而GPT-4则在由25000个XPU组成的集群上使用了约75000个光互连器件进行训练，比例提升至1:3。展望未来，由100000个XPU组成的集群可能需要500000个光互连器件，比例达到1:5；而对于由一百万个XPU组成的超大规模集群，则可能对应一千万个光互连器件，比例高达1:10。这一趋势清晰地表明，光学互联将在未来迎来重要的增长契机，成为支撑AI等前沿技术发展的关键力量。

三、全球光互连行业发展现状

随着5G网络的商用化进程不断加速，全球范围内对于高带宽应用的需求正以前所未有的速度激增。在这一背景下，光互连技术以其独特的优势，在连接超大规模数据中心、支撑云计算基础设施以及实现高速、低延迟数据传输方面发挥着至关重要的作用。近年来，云计算、大数据分析、人工智能以及5G技术的蓬勃发展，为全球光互连市场带来了前所未有的增长机遇。据Technavio预测，从2023年到2028年，全球光互连市场规模将增长168亿美元，年均复合增长率（CAGR）预计达到20.62%。

在全球光互连市场的增长版图中，亚太地区的表现尤为亮眼。据估算，在预测期内，亚太地区将对全球光互连市场的增长贡献高达62%。这主要得益于亚太地区在云计算、大数据分析、人工智能以及高效能运算应用等领域对高速数据传输的强劲需求。随着全球数字化转型的深入推进以及新兴技术的不断涌现，光互连技术将继续在数据传输领域发挥核心作用，行业市场规模也将持续扩大。

相关报告：智研咨询发布的《中国光互连行业市场发展态势及产业需求研判报告》

四、光互连市场格局

光互连市场壁垒较高，行业布局企业相对较少。目前，市场份额主要掌握在英伟达、博通、Ayar Labs、中际旭创、新易盛等少数具有深厚技术实力和市场影响力的企业手中。从光互连技术的角度来看，特别是在CPO（光电共封装）领域，行业内的领军企业如英特尔、博通和美满科技等，均已推出了多款基于CPO技术的量产产品。其中，博通发布的Tomahawk 5交换芯片尤为引人注目，其交换容量高达51.2T，通过8个通道的光引擎实现对外互联，单通道速率更是达到了6.4 Tb/s。与此同时，中国企业在CPO技术研发和产品化方面也取得了显著的成果。中际旭创和新易盛等企业凭借自身的技术积累和创新能力，成功推出了多款CPO量产产品，并在市场上获得了良好的反响。在光I/O领域，Ayar Labs是该领域的领先企业，已获得 NVIDIA、Intel、HPE等多家巨头的投资，其研发的 TeraPHY 共封装光学解决方案为光 I/O 的代表产品。综上所述，光互连行业的竞争格局呈现出高度集中和技术驱动的特点。

五、中国光互连行业发展趋势分析

光互连技术作为一种高速、可靠、低延迟的通信技术，在数据中心领域具有广泛的应用前景。未来，中国光互连行业将呈现出以下显著发展趋势：一是AI需求激增，光互连市场规模持续扩大。随着人工智能技术的快速发展，AI数据中心、AI云计算等领域对高速、低延迟的数据传输需求日益迫切。光互连技术作为满足这些需求的关键技术之一，其市场规模将持续扩大。二是技术革新加速，光互连技术向超高效、集成化方向发展。面对日益增长的数据传输需求，光互连行业将加快技术革新的步伐，推动光互连技术向超高效、集成化方向发展。一方面，通过优化光互连器件的设计和生产工艺，提高光互连的传输效率和稳定性；另一方面，通过集成化设计，将光互连器件与其他电子器件紧密结合，形成更加紧凑、高效的数据传输系统。三是产业链整合与协同发展加强，行业竞争力持续提升。未来，中国光互连行业将加强产业链上下游企业的合作与交流，推动产业链整合与协同发展。一方面，通过加强原材料供应、生产制造、技术研发等环节的协同合作，提高产业链的整体效率和竞争力；另一方面，通过加强与国际市场的交流与合作，引进先进技术和管理经验，提升中国光互连行业的国际竞争力。

以上数据及信息可参考智研咨询（www.chyxx.com）发布的《中国光互连行业市场发展态势及产业需求研判报告》。智研咨询是中国领先产业咨询机构，提供深度产业研究报告、商业计划书、可行性研究报告及定制服务等一站式产业咨询服务。您可以关注【智研咨询】公众号，每天及时掌握更多行业动态。