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白河愁博士
 · 上海  

英伟达 光通信 供应链:

英伟达CPO(共封装光学)交换机 是整个光通信的试点,为后续柜内做铺垫的。

整个供应链分三级:

1)上游核心材料/芯片

2)中游光引擎/光连接

3)下游封装/系统集成三大层级。

整体国产化率比传统交换机低!

(一) 核心材料与芯片

技术壁垒最高,价值占比约35%。

上游是CPO的“心脏”,决定光信号生成、调制与传输的底层能力。
硅光芯片(MRM微环调制器)
英伟达自研MRM硅光引擎为核心,采用200Gbps PAM4直接调制,是CPO高密度、低功耗的关键。台积电独家代工,负责晶圆制造与3D堆叠集成,攻克微环热敏感、良率控制等量产难题。英伟达掌握了芯片核心设计和架构。

磷化铟(InP)衬底与CW激光器
连续波(CW)激光器为光引擎提供光源,住友电工、LITE、II-VI垄断高端InP衬底与激光器芯片,技术壁垒极高,国产化率不足10%。

INP价格2024-2025年翻倍+,2026年预计再涨20-30%,交期普遍6个月+,预付50%成常态,供需缺口达70%,紧缺至少持续至2027年中。 CPO架构单台交换机需144颗高功率CW-DFB激光器,2026年全球需求超300万颗,3英寸产能完全无法满足。 其中2026-2027年主流从3英寸向6英寸进发!coherent 率先量产6英寸。 无源的波导 耦合 分拨波可以用其它材料替代 比如si sin等,但有源的激光器 调制器 探测器不行。大部分日本玩家三井等,国内目前能分的蛋糕不多。 CW激光器,海外为主,国内追的很凶,比inp有牌面一点。 目前cpo争夺的关键在于150mw 及以上功率。目前lumentum占比约35-40%,coherent (高意)25-30%,日本住友 -三菱 15-20%,国产合计5-10%。 高精度光学材料

包括高纯度光纤、保偏光纤、光学透镜等,康宁、藤仓主导高端市场;国内亨通光电长飞光纤提供中低端光纤,满足CPO内部跳线需求。

(二)中游:光引擎与光连接

总价值占比最高,约40%。

中游是CPO的“血管”,负责光信号耦合、传输。
光引擎(OE),价值占比约25%,是CPO最核心组件。英伟达找天孚代工。采用台积电3D堆叠工艺,良率达90%(行业平均75%)。

OE里面有Driver+TIA分别占比约15%,份额比较大的公司是macom和semteth。

速率越高(3.2T),Driver/TIA价值占比越高(主要DSP取消,电芯片价值加大)。

光纤阵列单元(FAU)
价值占比约10%,实现光引擎与外部光纤的高密度对接。国内厂商凭借成本与响应速度优势,占据FAU全球70%以上份额(不可插拔:天孚;可插拔:旭创 致尚)。

高密度连接器(MPO/MMC)
价值占比约5%,满足AI集群高速信号分配需求。下一代MMC连接器,密度较MPO提升3倍(致尚 杰普特),目前这一代mpo太辰光

(三)下游:封装、测试与系统集成

总价值占比约25%,全球分工。
下游完成CPO交换机的最终组装、测试与交付,由专业代工厂与英伟达主导。
共封装与系统级封装(SiP)
台积电负责光引擎与交换芯片的晶圆级共封装,实现信号最短路径传输;日月光、安靠提供系统级封装服务,完成光引擎、FAU、PCB的集成。

通富 SiP、扇出型封装 技术备份 3%-5%(测试线)小批量试产 英伟达CPO扇出型封装合作伙伴,适配Chiplet技术路线。 光引擎封装1.6t 天孚也做,环旭热管理测试管管理封装(份额小)。

整机组装与测试
Fabrinet英伟达独家代工厂,负责Quantum-X CPO交换机的整机组装、光学校准与性能测试,确保单端口3.2T、整机128T的带宽指标。

测试设备。

Teradyne 高速光模块测试系统、信号完整性测试 80%+(光引擎测试),与Coherent深度协同;

Advantest 光电子参数测试、波长/功率/线宽测试 15%-20%(备份) CPO光源波长/功率/线宽测试设备;
罗博特科FiconTEC 纳米级精度耦合设备;
大族激光 光引擎焊接设备、气密性检测设备(份额小)
华工科技耦合对准系统(测试)。

总结:nv cpo供应商呈现一主一备份+潜在送样三个层次! 此外26年开始走向本土化,要求封测35%以上本土完成,较多核心厂商要去建厂了。