AI optical interconnect supply chain：专家电话认为，OCS需求将持续增长至2027年，800G/1.6T光模块需求亦将扩大

概览

这份Nomura专家电话纪要聚焦AI光互连市场的发展，涵盖OCS需求和技术路线、OCS组件成本、800G及1.6T光模块的需求与价格，以及NPO、CPO和VCSEL解决方案的预期导入路径。

核心观点

专家认为，鉴于其在总拥有成本、时延和故障率方面的潜在优势，OCS正成为大型AI集群的重要网络架构。Google目前主要在脊线层进行横向扩展，以及在其3D Torus架构中用于机架间纵向扩展互连；其他云服务提供商亦将其用于机架间连接。该技术还可延伸至横跨网络。Google的OCS需求在2025年约为12-15k台，2026E预计为18-20k台，2027F或达35-40k台。其他CSP在2026年仍处于样品阶段，但到2027年，主要CSP可能各自需要1-2k台，使OCS总需求达到约40-50k台。 MEMS预计将在短期内保持领先的OCS技术地位，2026F市场份额估计为80-85%，但随着液晶和压电光束转向等替代方案推进，2027E可能降至60-70%。长期来看，专家预计MEMS份额为40-50%，液晶为20-30%，其余由压电光束转向和硅光OCS占据。MEMS具备较短切换时间和快速装配优势，可能有利于量产；但阵列的机械运动及220V高电压使用可能降低寿命。液晶OCS以低电压运行，寿命可能长于MEMS，但可靠性仍待解决。Huber+Suhner主要开发的压电OCS预计将在4Q26进行小批量验证出货；硅光OCS则面临相对较高的插入损耗，商业化仍需更多时间。 电话会还梳理了OCS供应链和成本。Google和Lumentum正在开发MEMS OCS，Accelink、Eoptolink、Innolight、O-Net和Huawei主要也在推进该技术。Google自行设计MEMS芯片，并使用Silex提供晶圆代工服务；其他国内厂商主要从Preciseley采购商用MEMS芯片。Advanced Fiber Resources、Focuslight Technologies和Optowide Technology可供应光纤阵列和透镜阵列组件。对于384端口MEMS OCS，光纤阵列单价为USD2,500-3,000，透镜阵列单价为USD1,700-1,800，两颗MEMS芯片单颗成本为USD17,000-18,000；反射镜成本为USD200，校准系统为USD5,000，组装成本约USD15,000，OCS总价约为USD100-120k。384端口液晶OCS使用两块液晶面板，每块价格为USD6,000-8,000，四个准直器阵列每个为USD3,000，四个偏转分光器和晶体楔的合计成本为USD14,000。 光模块方面，专家估计2026年北美800G出货量为45-50mn台，其中DR约占70%，FR约占30%。DR中硅光和EML方案各约占一半，而FR几乎完全采用EML。2026年1.6T需求估计超过30mn台，但材料短缺可能使实际出货量降至10-15mn台。FR版本的3nm DSP短缺可能使DR在2026年1.6T模块中占比达到70%；1.6T DR预计采用70%硅光和30% EML。2027年，专家给出的800G DR价格为：EML约USD350/台、硅光约USD300/台，FR约USD400/台。1.6T方面，EML DR价格为USD900-950，FR为USD1000+，硅光为USD800-850，年度降价幅度低于10%。 下一代单通道速率升级面临组件约束。尽管400G InP激光芯片已发布，Serdes仍受限于200G，被视为关键瓶颈。硅调制器上限为200G，因此专家预计调制器升级将需要采用薄膜铌酸锂方案。封装架构方面，NPO可能于2027F开始小批量出货、2028F量产；CPO在2027F预计出货80-100k台，主要用于横向扩展网络。VCSEL采用GaAs材料，适合30-40m传输距离，并因对温度不敏感而可能适用于纵向扩展网络；但其需要850nm或1060nm波长，而当前激光器主要采用1310nm，因此需要定制光纤。

分析框架

Nomura通过AI集群网络需求、OCS部署需求、不同技术路线、组件供应链和物料成本展开分析，继而评估高速光模块的需求、技术结构、价格以及封装技术的导入节点。

方法论与常识提炼

• 行业/产业分析框架供需框架

  OCS和光模块市场的供需分析

  报告按主要云服务提供商估算OCS需求，并将光模块需求与受材料短缺制约的出货能力进行比较。

• 行业/产业分析框架产业链上中下游传导

  光互连供应链梳理

  电话会将AI集群采用情况与OCS技术、芯片、晶圆代工、光纤和透镜组件、光模块技术及封装方案联系起来。

• 行业/产业分析框架成本曲线分析

  OCS物料成本拆分

  报告以MEMS和液晶OCS的组件价格说明384端口系统的大致成本构成。

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)

  当前主要OCS用户及MEMS OCS技术开发者

  优势

  在脊线层横向扩展和机架间纵向扩展互连中使用OCS；自行设计MEMS芯片。

  对比

  其OCS需求显著高于其他CSP，后者在2026年仍处于样品阶段。

• NVIDIA (NVDA US)

  未来可能将OCS与CPO/NPO方案结合用于纵向扩展互连的采用者

• Lumentum (LITE US)

  MEMS OCS开发商

  优势

  正在开发短期内领先的OCS技术路线。

  劣势

  MEMS技术可能因机械运动和高电压而面临寿命限制。

  对比

  与液晶、压电光束转向和硅光OCS技术路线竞争。

• Coherent (COHR US)

  液晶OCS所用液晶面板的领先生产商

  优势

  被认定为能够生产核心液晶面板的领先厂商。

  劣势

  液晶OCS可靠性仍有待解决。

  对比

  液晶OCS相较MEMS OCS具有更低电压运行和潜在更长寿命。

  风险

  液晶OCS的可靠性仍未解决。

• Huber+Suhner (HUBN SW)

  压电OCS开发商

  优势

  预计将在4Q26进行用于验证的小批量出货。

  劣势

  技术仍处于验证出货阶段。

  对比

  是MEMS和液晶OCS的替代方案。

关键数据

• Google OCS需求12-15k units in 2025; 18-20k in 2026E; 35-40k in 2027F专家估计
• OCS总需求~40-50k units in 2027E包括Google需求及其他主要CSP各自估计的1-2k台需求
• MEMS OCS市场份额80-85% in 2026F; 60-70% in 2027E随着替代OCS技术发展，份额预计下降
• 384端口MEMS OCS价格USD100-120k专家给出的物料成本估计
• 北美800G光模块出货量45-50mn units in 2026DR约占70%，FR约占30%
• 1.6T光模块需求与出货量Demand above 30mn units; actual shipments 10-15mn units in 2026材料短缺可能限制出货
• 2027年1.6T光模块价格EML DR USD900-950; FR USD1,000+; silicon-photonics USD800-850年度价格降幅预计低于10%
• CPO和NPO导入节奏CPO 80-100k units in 2027F; NPO small-volume shipments in 2027F and mass production in 2028FCPO需求预计主要来自横向扩展网络

影响与含义

报告认为，AI网络规模扩大可能推动OCS从Google当前部署向更广泛应用拓展，而技术竞争可能逐步削弱MEMS的主导地位。报告亦指出，AI基础设施需求支持光模块增长，但组件短缺和单通道速率瓶颈仍是制约因素，CPO和NPO仍处于分阶段商业化路径中。

风险

• 尽管需求估计超过30mn台，材料短缺可能使2026年1.6T光模块出货量限制在10-15mn台。
• FR版本3nm DSP短缺可能使1.6T技术结构向DR倾斜。
• 由于阵列机械运动和220V运行，MEMS OCS寿命可能低于替代方案。
• 液晶OCS可靠性仍是技术问题。
• 硅光OCS具有相对较高的插入损耗，商业化可能需要更多时间。
• Serdes受限于200G以及硅调制器的限制，可能制约向400G每通道架构的过渡。
• VCSEL在所需波长下的部署将需要定制光纤。