AI optical interconnect industry：AI 光互连需求预计扩大，但技术转换和零部件约束将影响发展路径。

概览

本次专家电话会更新聚焦 AI 光互连产业链，涵盖 OCS 采用、不同 OCS 技术及成本、高速 800G/1.6T 光模块的需求与价格，以及 CPO、NPO 和 VCSEL 的发展路径。报告的核心观点是，大型 AI 集群将支撑光互连需求增长，但技术可靠性、零部件供应和接口瓶颈将影响采用节奏。

核心观点

专家认为，OCS 对大型 AI 集群日益重要，因为其可改善总拥有成本、时延和故障率。Google 目前在 spine 层的 scale-out 以及基于 3D Torus 架构的机架间 scale-up 连接中使用 OCS；其他云服务提供商也在机架间连接中采用 OCS，并可能将其延伸至 scale-across 网络。Google 的 OCS 需求在 2025 年约为 12,000-15,000 台，预计 2026E 为 18,000-20,000 台，2027F 可能达到 35,000-40,000 台。其他 CSP 在 2026E 仍处于送样阶段，但在 2027F 每家可能需要 1,000-2,000 台，从而使 2027E 总需求达到约 40,000-50,000 台。 MEMS OCS 预计在 2026F 占据 80%-85% 的市场份额，随后在 2027E 降至 60%-70%，因为替代技术将逐步发展。专家预计，从更长期看，MEMS 将占 40%-50%，液晶将占 20%-30%，其余由压电光束转向和硅光 OCS 构成。MEMS 具备较短的切换时间和快速组装优势，可能支持量产，但机械运动和 220V 工作电压可能缩短寿命。液晶 OCS 使用较低电压且寿命可能更长，但可靠性仍待解决；Coherent 被列为可生产核心液晶面板的领先厂商。Huber+Suhner 主导的压电 OCS 预计在 4Q26 进行用于验证的小批量出货。硅光 OCS 的插入损耗相对较高，仍需更多时间实现商业化。 电话会还拆解了 OCS 的零部件经济性。一个 384-port MEMS OCS 需要两组准直器阵列、两颗 MEMS 芯片、反射镜、校准系统和组装。光纤阵列单价约为 USD2,500-3,000，透镜阵列为 USD1,700-1,800，MEMS 芯片每颗为 USD17,000-18,000，反射镜为 USD200，校准系统为 USD5,000，组装约为 USD15,000，因此 OCS 总价约为 USD100,000-120,000。对于液晶 384-port OCS，其双侧配置采用两个 192-port 模块、两块单价 USD6,000-8,000 的液晶面板、四组单价 USD3,000 的准直器阵列，以及四个偏转分光器和晶体楔块，后两项合计约 USD14,000。 对于光模块，北美 2026 年 800G 出货量可能达到 45m-50m 台，其中 DR 产品约占 70%，FR 约占 30%。DR 预计由硅光和 EML 方案各占一半，而 FR 基本全部采用 EML。专家预计，2026 年 1.6T 需求超过 30m 台，但受材料短缺影响，实际出货量可能仅为 10m-15m 台。FR 产品的 3nm DSP 短缺可能使 DR 在 2026 年 1.6T 出货中的占比达到约 70%；1.6T DR 预计由 70% 硅光和 30% EML 构成。 报告对 2027 年的价格估计为：800G DR EML 约 USD350，800G DR 硅光产品约 USD300，800G FR 约 USD400。对于 1.6T，EML DR 预计为 USD900-950，FR 超过 USD1,000，硅光产品为 USD800-850，年降价幅度低于 10%。向 400G-per-lane 的转换面临技术限制：尽管 400G InP 激光芯片已经发布，SerDes 仍停留在 200G，硅调制器也受限于 200G。因此，专家认为调制器升级必须采用薄膜铌酸锂方案。 NPO 可能在 2027F 开始小批量出货，并在 2028F 实现量产。CPO 在 2027F 的出货量预计为 80,000-100,000 台，主要用于 scale-out 网络。VCSEL 使用 GaAs 材料，适用于 30-40m 传输距离，并因对温度不敏感而可能适合 scale-up 网络；但其采用 850nm 或 1060nm 波长，需要定制光纤，因为当前主流激光基础设施主要采用 1310nm。

分析框架

报告总结了一场行业专家电话会，依次讨论 AI 集群网络架构和 OCS 需求预测、技术对比、零部件成本结构、光模块销量和价格预测，以及新兴 CPO/NPO 和 VCSEL 的采用路径。其逻辑是将 AI 集群扩张与互连需求联系起来，同时识别可能影响采用时点和市场份额的零部件限制与技术取舍。

方法论与常识提炼

• 行业/产业分析框架供需框架

  基于专家观点对 OCS 及高速光模块的需求、出货量和价格进行展望。

  报告估计终端市场单位需求，并将其与零部件供应情况比较，利用短缺和技术结构解释需求与实际出货量之间可能出现的差距。

• 竞争与战略框架价值链分析

  OCS 物料清单及供应商角色分析。

  报告将 OCS 拆分为芯片、光学阵列、校准和组装，并识别与特定技术组件或开发路径相关的公司。

标的映射与对比

研报将主题/逻辑映射到具体标的时的结构化摘要（优势、劣势、对比与风险）。

• Google (GOOGL US)

  在 AI 网络的 scale-out 和机架间 scale-up 中使用 OCS；其需求预测是市场展望的核心。

  优势

  当前已在 spine 层和 3D Torus 架构中部署 OCS。

  对比

  其他 CSP 在 2026E 仍处于送样阶段。

• NVIDIA (NVDA US)

  根据专家观点，未来可能将 MEMS 或液晶 OCS 与 CPO/NPO 结合，用于 scale-up 互连。

  优势

  可能采用多种光互连方案。

• Coherent (COHR US)

  被列为液晶 OCS 所用液晶面板的领先生产商。

  优势

  具备生产核心液晶面板的能力。

  劣势

  液晶 OCS 的可靠性仍是问题。

  风险

  技术采用取决于液晶可靠性问题能否解决。

• Lumentum (LITE US)

  据专家称，正与 Google 共同开发基于 MEMS 的 OCS。

  优势

  参与 MEMS OCS 开发。

  对比

  MEMS 预计近期主导 OCS 市场份额，但长期将因替代技术而失去部分份额。

  风险

  由于机械运动和高电压运行，MEMS 寿命可能较短。

关键数据

• Google OCS 需求，2025 年12,000-15,000 units专家估计。
• Google OCS 需求，2026E18,000-20,000 units专家估计。
• OCS 总需求，2027E40,000-50,000 units包括 Google 约 35,000-40,000 台，以及其他大型 CSP 每家约 1,000-2,000 台。
• MEMS OCS 份额，2026F80%-85%预计在 2027E 降至 60%-70%。
• 北美 800G 出货量，2026 年45m-50m unitsDR 预计约占 70%，FR 约占 30%。
• 1.6T 光模块需求，2026 年Over 30m units由于材料短缺，实际出货量可能为 10m-15m 台。
• 2027 年 CPO 出货量80,000-100,000 units预计主要用于 scale-out 网络。

影响与含义

报告将 AI 集群扩张与 OCS 及高速光模块需求增长联系起来。近期 OCS 采用将偏向 MEMS，但其耐久性取舍以及液晶、压电和硅光替代方案的发展可能改变技术结构。光模块增长可能受到材料和 3nm DSP 供应限制，而 CPO 和 NPO 仍属于较早期的采用机会。

风险

• 尽管需求预计超过 30m 台，材料短缺可能使 2026 年 1.6T 光模块出货量限制在 10m-15m 台。
• FR 产品的 3nm DSP 短缺预计将影响 1.6T DR/FR 结构。
• 由于机械运动和 220V 工作电压，MEMS OCS 的寿命可能较短。
• 液晶 OCS 的可靠性仍是开发问题。
• 硅光 OCS 的插入损耗相对较高，仍需更多时间实现商业化。
• SerDes 和硅调制器限制仍是 400G-per-lane 升级的瓶颈。
• VCSEL 部署需要为 850nm 或 1060nm 波长配套定制光纤。