AI驅動光子產品需求暴增，誰能站上風口？
随着人工智能的發展，算力競争已成為科技企業之間角力的新戰場。作為光纖通信中的重要組成部分，光子產品是實作光信号傳輸過程中光電轉換和電光轉換功能的光電子器件，其性能對AI系統有着直接影響。
AI驅動下，光子產品已成為市場中的“香饽饽”。近日，資訊咨詢公司六度智囊接到需求，多名客戶希望對光子產品領域不同專家進行訪談，把握行業的發展動向。
六度智囊是一家商業資訊檢索平台，為客戶提供優質且領先的研究決策支援和專家知識共享服務。目前已實作海外專家50K+，業務覆寫北美、亞洲、歐洲、東南亞等地區。根據六度智囊促成的訪談來看，随着AI技術的不斷進步和算力需求的日益增加，對于光子產品的需求将進一步增長。
立于風口，光子產品大顯身手
2022年11月30日，ChatGPT釋出，此後，全球大模型熱潮席卷而來，最近，文生視訊大模型Sora更是引發市場熱捧，算力需求正呈指數級增長态勢。
OpenAI釋出的報告指出，2012年以來，AI訓練應用的算力需求每3-4個月就會翻倍，從2012年至今，AI算力增長超過了30萬倍。而光子產品的自身優勢無疑完美契合了AI在高性能計算性能和應用拓展方面的需求。
光子產品具有高速度、低延遲特性，既可提供強大的資料處理能力，又能夠確定資料傳輸效率。且光子產品的帶寬大，意味着可以同時處理更多資料。遠傳輸距離則使得資料中心之間的高速資料交換成為可能，有助于建構分布式AI計算網絡，促進了AI技術在更廣泛領域的應用。
前任微鲸科技有限公司項目經理在六度智囊所促成的訪談中提到：
“在目前的網絡裝置市場中，我們觀察到400G和800G光子產品産品是市場的主要發貨對象。随着人工智能技術的發展，對于高速光子產品的需求日益增長，因為AI應用傾向于使用這些高速率的産品。特别是800G光子產品，它能夠根據需求與GPU進行适配，這對于需要處理大量資料的AI應用來說非常關鍵。
此外，1.6T光子產品的出現為市場提供了更高的帶寬和資料交換速率，這使得它們非常适用于高端應用場景。是以，對于那需要極高性能的應用，我們推薦使用1.6T光子產品。這些産品的發展和應用，展現了網絡裝置市場對高速傳輸技術的不斷追求和創新。”
據國盛證券，從100G時代開始，光子產品以4-5年一個代際的速度疊代更新，800G周期已在2023年開啟。但與以往不同的是，800G-1.6T周期較以往縮短至3年左右，有望于2024年底開啟“TB”時代。
目前，中際旭創已經向英偉達送出了1.6T的多子產品樣品。1.6T産品，據市場消息，預計将于三季度末開始批量出貨。
誰能分到“蛋糕”？
在人工智能浪潮催化下，國内部分光子產品企業業績已有一定兌現。中際旭創2023年實作營收107.25億元，同比增長11.23%；淨利潤21.81億元，同比增長78.19%。天孚通信2023年實作營收19.39億元，同比增長62.07%；淨利潤7.3億元，同比增長81.14%。
反映至二級市場上，今年以來，天孚通信累漲超64%，中際旭創累漲超36%。
在另一次由六度智囊促成的訪談中，北美某龍頭光子產品廠商進階經理透露了市場上的一些關鍵動态：
“2024年光子產品市場整體規模約為120億美金，其中電信市場占比約40億美金至50億美金，預計将實作增長。特别是資料中心市場，預計400G和800G需求将實作幾倍增長，推動整個市場向高增長轉變。”
Yole Intelligence的預測更加強了這一樂觀預期，在大型雲服務營運商對800G高資料速率子產品的高需求和國家電信對增加光纖網絡容量的要求推動下，全球光子產品市場規模在2028年将增至223億美元，2022-2028年化複合增速高達12%。
在讨論800G光子產品市場的目前狀況及未來發展趨勢時，前任微鲸科技有限公司項目經理表示：
“首先，800G光子產品的毛利率自去年第二季度以來有所上升，從30%增長到了35%，并且預計将保持在35%到38%的水準。這表明市場對800G光子產品的接受度在提高，同時企業的盈利能力也在增強。
其次，關于未來價格戰的可能性不高，這是因為廠商格局相對穩定。這有助于維持市場的健康競争環境，并可能促進技術的持續發展和創新。
從供需情況看，到2024年800G光子產品的需求、供應格局和價格似乎已經有了明确的預期。這種預期的确定性對于市場參與者來說是一個積極的信号，因為有助于他們做出更為明智的投資和營運決策。
在價格方面，800G光子產品的招投标價格出現了大約15%的降幅。具體來說，單模光子產品的價格從850美金降至720美金，而多模光子產品的價格則從500美金降至430美金。這樣的降價是通過規模化采購和生産效率的提升來實作的，這不僅有助于覆寫成本，還可能使毛利略微回升。
此外，今年市場上也迎來了新的800G光子產品廠商，包括Cloud Light和新易盛。這些新進入者的加入可能會帶來新的動力和競争，進而推動整個行業的發展。”
光子產品行業當下的一個重要趨勢是國産光子產品制造商正逐漸融入全球頭部雲服務廠商的供應鍊體系之中。
據LightCounting，2010年全球光子產品銷售額前十大供應商中，國産廠商僅有武漢電信器件一家，而在2022年，上榜中國廠商數量則提升至7家，其中中際旭創與Coherent并列榜首；中國廠商在光元件和光子產品市場上份額從2010年的15%上升至2021年的50%。
圖：全球前十大光子產品供應商變動情況；圖檔來源：華泰研究
前任微鲸科技有限公司項目經理在訪談中提到的内容可以解釋這一趨勢産生的原因：
“中國光電産業的規模、技術和成本優勢是促使合作逐漸轉移至中國廠商的重要因素。
Mellanox是英偉達的子公司，主要負責通信網絡裝置，包括光子產品的業務。在2023年，英偉達通過Mellanox的管道進行了大規模的光子產品采購，在這些光子產品中，Mellanox研發的光子產品占到了總訂單的15%。這些自研的光子產品主要是由天孚通信來代工生産的。目前，Mellanox的單模光子產品已經量産，而多模光子產品還在開發階段。天孚通信有很大機會承接Mellanox未來的多模光子產品代工訂單。
從市場資訊來看，800G光子產品的龍頭廠商，比如中際旭創，他們的産品價格約在800到900美金之間。而英偉達自家設計的800G光子產品方案，價格約是1500美金。這樣的成本差異不僅僅是因為設計和流片的成本較高，還因為元器件的采購量較小，導緻了較高的價格。”
是機會，更有挑戰
光子產品，作為光通信系統中的一個關鍵元件，位于技術供應鍊的中遊位置，影響着上下遊衆多行業和相關企業。
其中，光子產品上遊主要是光晶片、電晶片以及光器件等供應商。在這一層面上，光器件供應商衆多，國産化率相對較高。然而，晶片工藝技術壁壘相對較高，研發成本高昂，且國外大型廠商在高端光晶片和電晶片市場上已經占據了大多數份額，這讓國内制造商面臨巨大的挑戰。
訪談中，北美某龍頭光子產品廠商進階經理表示：
“源傑科技在EML晶片開發上表現突出，已經向中際旭創和華為送樣進行驗證，預計今年中将有驗證通過的資料。因其股東關系包括中際旭創和華為等大客戶，在供應鍊驗證上享有優先權，目前被視為國内光晶片領域的龍頭企業。
其他如長光華芯和光迅科技也在EML晶片技術上有所發展，但下遊客戶驗證較少，影響力相對有限。特别地，索爾思雖然在行業内不是特别知名，但其100G EML晶片已經在400G光子產品中使用并且開始對外出貨，近期還獲得了微軟的大訂單。
至于VCSEL晶片方面，國内供應相對較緊缺。雖然有些國内廠商如衆彙星光和長光華芯正在開發100G VCSEL産品，但目前尚未量産或通過下遊認證。中際旭創800G的多模光子產品核心100G VCSEL晶片主要依賴海外供應商博通。”
光子產品的下遊則包括網際網路及雲計算企業、電信營運商、資料通信和光通信裝置商等。
北美某龍頭光子產品廠商進階經理表示：
“2023年光子產品呈現結構化行情，傳統業務需求的下滑與AI驅動的增長需求形成了鮮明對比，特别是在800G光子產品領域，由于英偉達、谷歌、微軟、Meta 等頭部AI廠商加大基礎設施建設，導緻了供不應求的局面，進而促進了光子產品行業内部業績的分化。能夠供應800G客戶的廠商如中際旭創、天孚通信等享受了顯著的利潤增長，而其他廠商由于尚未在800G領域規模化出貨或專注于較低速率産品，面臨了營收下滑的挑戰。
2024年光子產品行業可能迎來高景氣發展的轉折點，需求不僅限于龍頭廠商,二線廠商如光迅科技、聯特科技等也将受益于400G和200G需求的外溢。”
需求爆發，但目前看，産能跟進略顯乏力。
業界專家預計，目前800G光子產品的年需求量大約為900萬隻，而1.6T市場的需求則可能介于90萬至100萬隻之間。但800G光子產品正處于産能爬坡的關鍵階段，受限于核心物料供給，尤其是VCSEL晶片供應緊缺，預計全年的産能将持續處于緊張狀态，直到第三、四季度才可能有所緩解。對于1.6T光子產品而言，2024年的預估産能僅在20萬至30萬隻之間，遠不能滿足市場的旺盛需求。
再者，觀察技術趨勢，在400G時代，基于III-V族光晶片的傳統光子產品成為了市場的主力軍。但随技術推進到800G及以上的高速場景，轉折點也随之到來：傳統光子產品的多通道方案和堆疊技術開始顯露出成本和能耗的雙重挑戰，具有成本低、功耗小、速率高等多項優勢的矽光子產品開始顯現其優勢。
然而，矽光工藝的成熟度尚未達到理想水準，設計與制造尚未完全形成明确分工，實作大規模商業化仍需持續投入産業生态建設。
前任Lumentum研發工程師在六度智囊的訪談中提到：
“從理論上講，矽光方案成本上有優勢，應該會更便宜，但實際上它的生産良率成為了關鍵因素。盡管矽光方案在大規模使用時有望降低成本，但目前來看，它的成本并沒有達到預期的低水準。”
此外，前任微鲸科技有限公司項目經理指出，
“在目前的國際貿易環境下，中國的光子產品制造商面臨着美國可能加征關稅的挑戰。以中際旭創和新易盛為例，它們有高達85%的營收來自海外市場，其中大約一半是發往北美的。”
綜合專家意見，可以得出以下結論：
AI硬體的需求預計将會增長，但是采購的節奏可能會因為經濟環境的影響而放緩。
矽光技術在800G時代的成熟度有了顯著提高，矽光解決方案預計将對傳統方案的市場佔有率構成沖擊。
2024年1.6T光子產品市場預計将會看到一定的增長，主要的需求預計将來自于AI廠商，相比之下，傳統的雲計算服務提供商，比如谷歌雲和AWS雲，對1.6T光子產品的需求并不是特别強烈。