为何说光模块是连接数字世界的算力传输纽带？

    在AI大模型爆发、数据洪流奔涌的数字时代，有一款核心器件默默支撑着海量数据的高速流转——它就是光模块。作为光通信系统的“翻译官”，光模块实现了电信号与光信号的精准转换，成为数据中心互联、电信骨干网、5G基站等关键场景的“算力传输纽带”，其技术演进与产业格局深刻影响着数字经济的发展节奏。

    一、什么是光模块？通信世界的“信号转换器”
    光模块（OpticalModule）的核心使命，是在发送端将电信号转化为光信号，通过光纤完成长距离传输后，在接收端再将光信号还原为电信号。这一“电-光-电”的转换过程，看似简单，却依赖两大核心芯片的协同作战。
    光芯片是光模块的“心脏”，集成于发射端光学组件（TOSA）和接收端光学组件（ROSA）内部，包括激光器、探测器等关键元件，直接决定光电转换的效率与稳定性。目前，10Gb/s以下的低端光芯片已实现国产化，但25Gb/s及以上的高端产品仍主要依赖进口。电芯片则承担信号的驱动、放大、编码、解码等任务，其中数字信号处理芯片（DSP芯片）是高端光模块的核心——在接收端，它能通过复杂算法补偿传输过程中的色散、噪声等干扰，从失真信号中还原原始数据，而这一核心器件目前仍被博通、美满电子等海外企业垄断。
    从关键参数来看，光模块的传输速率已从早期的1Gbps迭代至如今的800Gbps，1.6T产品已进入商业化阶段，3.2T产品也在研发中；封装形式遵循IEEE和MSA标准化规范，从早期的GBIC、SFP，演进到如今的QSFP-DD、OSFP等高速封装方案，确保不同厂商产品的互联互通。

    二、为何执着于光电转换？突破传输的“速度与距离瓶颈”
    电信号在服务器内部运转高效，但一旦跨越设备进行长距离传输，就会面临严重的损耗与干扰——铜线传输仅能支持百米级距离，无线传输受频谱资源和环境影响显著。而光信号在光纤中传输时几乎无损耗，速度接近光速，且光纤的带宽远超传统电缆，单光纤可达Tbps级传输速率，相当于为数据开辟了一条“真空高速公路”。
    与传统通信方式相比，光通信的优势堪称全方位：传输距离上，单模光纤无需中继即可支持100km传输；抗干扰性上，免疫电磁干扰，适配复杂工业环境；安全性上，需物理截断光纤才能窃听，远优于铜线的搭线窃听和无线信号的拦截风险；能耗上，长距离传输时的能耗优势更是突出。正是这些特性，让光模块成为AI大模型训练推理的“刚需”——没有它，成千上万台服务器的海量数据无法及时交换，AI大模型的迭代也就无从谈起。

    三、技术演进五十年：从“被动散热”到“超高速集成”
    光模块的发展历程，是一部“速率升级+形态优化+热设计攻坚”的进化史，五十年间完成了五次关键跨越：
    1.技术奠基期（1960-1994）：激光技术发明与光纤通信理论确立奠定基础，此时光电组件分立，速率低于1Gbps，体积庞大但功耗极低，被动散热即可满足需求；
    2.标准化期（1995-2000）：1995年1Gbps标准化光模块量产，GBIC标准诞生并实现热插拔，1X9封装优化兼容性，但模块化设计带来的接触热阻问题初露端倪；
    3.小型化提速期（2001-2010）：互联网爆发倒逼技术升级，10GbpsSFP+模块以GBIC1/3的体积实现同等高速率，功率密度翻倍导致热堆积，热传导成为主要散热路径；
    4.高速发展期（2011-2020）：云计算推动速率迈向100Gbps，QSFP封装成为主流，PAM4调制技术与多通道设计让功耗增至3.5-6W，热设计从“辅助项”升级为“必答题”，高导热材料与PCB嵌铜设计广泛应用；
    5.超高速集成化期（2021至今）：AI算力需求引爆速率跃迁，400G、800G、1.6T模块密集迭代，周期压缩至2年以内。800G模块2024年批量供应，1.6T模块2025年启动商用，QSFP-DD与OSFP成为主流封装。此时模块功耗达15-30W，功率密度较100G提升3-5倍，硅光、LPO、CPO等新技术应运而生。
    其中，硅光技术通过CMOS工艺集成光子器件，降本50%、降耗30%；LPO技术去除DSP芯片，功耗减半，适配数据中心短距离场景；CPO通过光电共封装降耗40%以上，有望成为3.2T/6.4T时代的主流方案，这些技术正破解超高速模块的散热与能耗难题。

    四、全球产业格局：中国厂商占据半壁江山
    在光模块这一高技术壁垒赛道，中国厂商凭借极致的交付能力与成本控制，已占据全球主导地位——全球前十厂商中中国独占七席，展现出强大的产业竞争力。
    龙头企业中际旭创以800G产品超40%的市占率领跑全球，1.6T硅光模块已量产，是英伟达GB200算力集群的独家供应商；新易盛作为高毛利增长黑马，2024年净利率达39.30%，其800GLPO光模块斩获Meta独家订单；光迅科技是国内唯一实现25G-890G全系列光芯片量产的厂商，CPO光引擎通过英伟达认证；华工正源深耕CPO技术，AI模块发货量领跑行业；华为海思依托华为AI算力生态，在华为昇腾集群中800G光模块份额超40%。
    海外厂商中，Coherent在电信市场和高端光组件领域技术领先，思科凭借Acacia的硅光技术与自身网络设备生态占据企业级市场优势，英特尔则在硅光技术布局深厚，1.6T产品竞争力强劲。中外厂商的技术博弈与良性竞争，推动着光模块行业持续向前。

    五、未来展望：向3.2T进发，筑牢数字底座
    随着AI大模型、6G、元宇宙等新兴场景的发展，数据传输对速率、容量、能耗的要求将持续提升。目前3.2T光模块已启动研发，预计2027年实现量产，未来还将向6.4T及更高速率演进。热设计与集成化将成为核心攻坚方向，CPO等共封装技术有望突破功耗与速率的瓶颈，硅光技术的规模化应用将进一步降低成本、提升可靠性。

    从1G到1.6T，从分立组件到光电共封装，光模块的每一次技术跃迁，都在重塑数字世界的连接方式。作为算力传输的“核心纽带”，光模块不仅是光通信行业的核心赛道，更是数字经济高质量发展的重要支撑。在国产化替代加速与技术创新驱动下，中国光模块企业正以全球领先的市占率与技术实力，书写着通信产业的新篇章。