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2026.09.24 | AC | Optical | 1.6T LPO/NPO & Module BOM

原标题:光通信调研_ 1.6T LPO_NPO演进与产能规划, 光模块BOM及电源芯片需求, 高速TIA_Driver国产化进展等-聚焦中际旭创_新易盛_圣邦_TI_ADI_优迅等

#optical #semis

AceCamp · 2026-09-24 · article 70567470

摘要

以下是专家观点:

当前光模块技术方案中,LPO是否已成为主流?对于LPO、NPO、CPO及OIO等后续技术方案,预计其各自规模化应用的时间节点以及当前的研发进展如何?

目前交付的主流方案并非以LPO为主,无论是800G还是1.6T产品,对DSP的依赖性依然很强。LPO作为一种不依赖DSP的线性驱动方案,其800G产品已实现批量交付。然而,1.6T LPO产品于今年(2026年)才开始放量,预计到2027年,其出货量才能达到与800G产品相匹配的规模。

为什么800G LPO已经实现批量交付,而1.6T LPO的大规模放量预计要到2027年?其主要的技术瓶颈是什么?

核心瓶颈在于关键物料的技术成熟度。LPO方案移除了DSP,这对Driver和TIA的线性驱动能力提出了更高的要求。对于1.6T速率,其Driver和TIA在线性度方面的要求比800G更高。目前,适用于1.6T LPO的Driver和TIA方案在性能和成熟度上尚不及800G的同类产品,存在一定差距,这限制了1.6T LPO的普及和推广进程。

除了LPO之外,对于LRO、TRO、NPO、CPO等其他技术方案,未来的发展规划和时间表是怎样的?

包含DSP的传统可插拔光模块方案已非常成熟。展望2026年至2027年,LPO将是重点推动的技术,预计到2027年将实现非常成熟的批量交付。同时,采用半重定时方案(如LRO或TRO,仅在发射端保留DSP)的产品也将在2026至2027年间进 行推广,预计2027年从样品阶段进入小批量生产,2028年可能实现规模化。NPO的进展速度相对更快,预计在2026年第四季度开始小批量交付,2027年将有具体的销量部署,并在2028年达到交付的一个前期高峰。相较于CPO,NPO的部署时间周 期预计会更短。

NPO是否是LPO的替代技术?或者说,这两种技术方案将如何共存和演进?

从方案上看,LPO和NPO很相似,都移除了DSP,使得光引擎可以更靠近ASIC交换芯片。但两者存在根本性差异:LPO仍然是传统的可插拔光模块,通过前面板接口和较长的PCB走线连接到交换芯片;而NPO属于近封装光学(Near Packaged Optics),是一种封装方案上的根本性变化。由于LPO的信号走线长度远大于NPO,其在功耗和传输性能上不及NPO。因此,可以预见LPO和NPO会在一定时期内共存,但随着NPO技术的推广和应用增量,LPO的市场份额可能会受到一定的压制。

在一个典型的可插拔光模块的BOM成本构成中,EML芯片和电源相关模块的价值占比分别是多少?

EML芯片占总成本20%至30%的说法可能有些偏高。在包含DSP的可插拔光模块BOM中,光芯片(包括作为光源的EML)、硅光芯片(包含分路器、调制器等)以及接收芯片(PD或APD)这三类芯片合计的价值占比约为30%至35%。其中,单纯EML 芯片的价值占比大约在20%左右。而电源部分,包括APC(自动功率控制)和监控等相关电路,其价值占比大约在5%至8%之间。

请问典型带DSP可插拔光模块的BOM成本构成是怎样的?

在典型带DSP可插拔光模块中,电源部分大约占模块BOM成本的5%至8%,TIA(跨阻放大器)部分约占10%,DSP(数字信号处理器)部分约占20%至23%。此外,无源器件如FAU、透镜、隔离器以及PCB等合计约占15%。

对比传统的800G DSP方案,1.6T LPO硅光方案对电源模块带来了哪些主要变动,并提出了哪些新的技术要求?

从BOM结构和方案本质来看,LPO方案因取消了DSP,对电源模块在功率密度、转换效率、噪声与纹波控制、多路电源时序以及温度和电流监控等方面提出了不同的要求。首先,在功率密度方面,由于LPO方案去除了功耗较大的DSP,其整体功耗显著降低。例如,一个1.6T LPO光模块的功耗通常在10瓦左右,低于15瓦;而一个800G DSP方案的光模块功耗可达15瓦左右。尽管LPO方案的整体功耗降低了,但由于模块体积(尤其是PCB尺寸)也因移除DSP而变得更小,导致对电源的功率密度要求反而更高。体积的减小比功率的下降更为显著,这使得电源在更小的空间内工作,散热问题变得更加突出。

其次,在转换效率方面,虽然DSP方案整体功耗大,但其电源芯片的规格尺寸也较大,可以通过增大输入功率来提升输出功率,但这通常意味着转换效率不高。相比之下,LPO方案对电源芯片的转换效率要求更高,尽管其绝对输出功率较低。再者,在噪声与纹波控制方 面,DSP本身具备信号重定时和滤波功能,可以部分消除电源噪声对模块性能的影响。在LPO方案中,由于没有DSP,电源输出的纯净度至关重要。电源噪声可能会通过线性Driver、调制器、PD到TIA等模拟电路被直接放大,进而影响模块的灵敏度和误码 率,因此对电源本身的噪声控制提出了更严格的要求。

LPO方案中的温度控制及状态监测功能,是与电源芯片集成在一起的吗?

温度控制和电流监测功能通常需要依赖电源芯片提供的扩展功能,但并非所有电源芯片都集成了这些能力。在当前如800G或1.6T这类可插拔光模块中,散热主要采用被动方式。为了实现主动散热,会在硅光芯片或EML芯片附近安装TEC(热电制冷器)。TEC 可以被视为一个微型制冷单元,通过对其供电,并监控电路板上热敏电阻的阻值来反馈模块的实时温度状态,从而形成一个负反馈回路,实现自动控温。因此,电源模块需要具备驱动TEC的能力,并将温度反馈控制电路集成进来,以避免为TEC和热敏电阻设计独立的供 电和控制系统。

请问TEC(热电制冷器)是否是一种过渡性技术方案,以及其控制部分是否会集成到电源芯片中?

TEC并非一种过渡性方案,它是一种主动散热元件,全称为热电制冷器,可以理解为一个拥有冷面和热面的微型制冷装置。其关键在于将控制功能集成到电源芯片之中。

关于偏置检测(Bias Detection),它是与TIA等组件集成,还是作为独立的BOM存在?

偏置检测通常是集成在其他芯片中的。针对LDD或EML等光源部分的偏置,一般会集成在Driver芯片内,并提供相应的设定或接口。而针对PD部分的偏置,则会集成在TIA中,并设有对应的接口。

展望2028年至2030年,不同技术方案(如LPO、NPO)的渗透率将如何演变?NPO的渗透率提升速度是否会超过LPO?

预计从2027年之后,尤其是到2028年,NPO方案的导入占比会相对更高,其渗透率将实现快速提升。NPO本身是一种无DSP的方案,在理念上比LPO更为前沿。尽管LPO方案在结构和功耗散热方面有优势,但其传输效果仍无法与带DSP的模块相比。因 此,NPO的渗透率提升速度预计会快于LPO。不过,具体的爬升速度仍需观察2027年作为起量元年的实际切入和市场布局情况。

当前光模块市场的主要竞争格局是怎样的,可否从市场占有率和技术先进性两个维度,对主要厂商进行梯队划分?

从光模块市场竞争格局来看,第一梯队主要是旭创和新易盛。

在市场占有率方面,旭创在1.6T光模块市场占据领先地位,是绝对的领先者。若综合800G和1.6T产品的整体市场来看,旭创的定位大约在40%左右。新易盛在2026年仍稳居第二,其1.6T产品放量较早,2025年出货量已接近50万颗,2026年 预计将继续增长。在1.6T市场,新易盛的份额大约在30%左右。

紧随其后、靠近第一梯队的是公司,尤其在被东山收购后,其产能和订单增长态势良好。再往后是剑桥、华工科技、光迅科技等国内厂商。其中,剑桥在海外客户供应方面相对稳定;而光迅和华工虽然产品线较全,但其弱点在于海外客户占比较低,更多依赖国内传统业务。 尽管它们在AI光模块领域也有特色方案,如CPO、可插拔模块和NPO的开发,但在客户导入方面与前述几家公司仍有差距。

从技术先进性角度来看,技术方案的成熟度与客户数量及交付量正相关。旭创在良品率和模块方案的先进性上均处于前列。新易盛则在LPO产品的开发上走得更靠前,其LPO产品出货量大于旭创,在该方案上具备领先优势。除上述厂商外,其他公司的技术方案已无本质 区别,主要差异体现在订单数量和客户覆盖面上。

在光模块的设计中,电源控制与监测芯片通常是自主选型,还是跟随其他方案?主要的供应商是哪些?

电源芯片属于模拟芯片,其主要供应商仍以国外厂商为主,国内在该领域尚处于追赶阶段。因此,在高速率光模块的电芯片选型上,光模块公司的选择余地不大。传统上,德州仪器等几家模拟芯片供应商是主要选择,目前基本延续了这种格局。

光模块厂商在采购电源芯片时,更倾向于直接与原厂合作,还是通过技术性分销商进行采购?

采购渠道没有非常严格的限定,会综合考虑沟通便利性和成本。与代理商合作的灵活性更高,因此并不排斥。代理商通常具备一定的库存或备货量,在协调应急交付、小批量采购以及客制化需求方面,其资源比原厂更为细致。此外,在处理异常品反馈和提供技术支持时,代 理商的推动可能更为迅速。由于代理商的采购总量大于单个光模块厂商,尽管其需要维持利润率,但在价格上有时反而能提供更有利的条件。

对于电源模块或芯片供应商而言,在当前1.6T LPO等新一代光模块方案中,是否存在新的市场切入机会?

电源芯片等EIC电芯片在光模块方案中属于关键原材料。对于已经导入客户并量产的版本,这些物料通常处于锁定状态,无法轻易更换。如果需要引入第二供应商或备份物料,必须向客户发出正式的PCN(产品变更通知),而相关的评估和审批流程相当复杂。因此,对 于新供应商而言,最佳的切入时机是在客户提出新需求时,例如为新客户开发产品,或为现有客户推荐全新的、需要从头开始验证的方案。

在未来半年到一年内,光模块领域预计会出现哪些新的需求,这些新需求将对应何种类型的电源芯片及其技术要求?

新需求主要源于两种情况。第一种是客户开发新产品,例如,当一个已经是800G或1.6T FR4产品的客户开发新的1.6T DR8产品时,由于FR4产品的物料清单已经锁定,不易更改,因此在DR8这种新方案上就可以搭配新的电源方案进行送样评估,这构成了一个切入机会。第二种情况是现有供应商的交付出现问题,当电源芯片成为交付瓶颈时,可以此为由推动客户进行物料变更认证,因为如果客户不同意变更,将直接导致短期内交货数量不达标。

短期内可预见的、能够带来电源芯片切入机会的新方案需求具体有哪些?

目前在800G和1.6T速率上,无论是EML方案还是硅光方案,所有相关的电源解决方案均已开发完成,并已通过客户认证。因此,除非现有供应商的原材料出现严重短缺,才会推动对关键物料进行备选方案的导入。短期内通过新方案切入的机会相对有限,更多需要 着眼于下一代产品的机会。

下一代光模块产品预计会是哪些方案,其导入和起量的大致时间节点是怎样的?

下一代产品方案主要包括NPO和2.4T光模块。3.2T方案则相对更远期。NPO产品的开发预计在2026年第三季度开始,方案初步完成时间点在2026年第三季度末至第四季度初,预计在2027年开始起量。2.4T光模块可以视为1.6T的“超频版本 ”,其开发与1.6T方案有较高的重合度,这意味着当前1.6T的电源方案基本可以满足2.4T的需求。对于有一定技术实力的电源芯片厂商而言,由于方案成熟度高,可以直接替换现有方案并重新进行评估,因此切入速度会比较快。

除了NPO和2.4T之外,更远期的光模块技术演进方向和相应的时间规划是怎样的?

更远期的技术方向主要包括3.2T可插拔光模块以及CPO。其中,3.2T方案的导入时间预计在2028年以后,而CPO方案的时间点会更晚。

针对NPO、2.4T、3.2T和CPO这些未来的技术节点,不同光模块厂商的进度是否存在差异?

在这些前沿产品的开发进度上,旭创科技和新易盛的进度会领先其他厂商大约半年时间。除这两家公司外,其他光模块厂商的整体开发节奏基本保持一致,不会出现特别超前或严重落后的情况。

在光模块的供电模块中,PMIC、DC-DC、LDO等器件的主流供应商有哪些?

光模块的电源部分是一个综合性的解决方案,其中PMIC、DC-DC、LDO等器件有时会集成在一起。主要的供应商可以分为两类:一类是提供综合电源芯片的厂商,主要包括TI、ADI和MPS。另一类是提供TIA/Driver芯片的厂商,主要包括Mac om、Semtech、Maxim和Marvell。因此,PMIC这类器件的主要供应商是TI、ADI和MPS。

在800G和1.6T光模块的电源芯片领域,是否有国产厂商实现导入或获得一定份额?

在800G和1.6T这类高速光模块市场,已成功导入的国产电源芯片厂商相对较少。不过,圣邦股份等公司被认为是有潜在机会的厂商。

对于光模块电源管理芯片领域的国内供应商,例如圣邦股份,其产品能力是仅限于PMIC,还是能提供包括DC-DC、LDO在内的综合解决方案?

理论上能做,但各项能力有强有弱。在光模块应用场景中,电源芯片的功能不能过于单一,否则会导致模块PCB板上需要贴装过多芯片才能实现系统性功能,从而超出模块的尺寸限制。因此,供应商必须将多种功能集成在一颗或一组电源芯片上,提供综合性的解决方案, 而不是仅仅提供单一功能的PMIC或LDO。

如果国内原厂在提供综合解决方案时自身无法满足所有功能需求,是否会联合其他厂商共同推出方案?

这种设想在实际中很难实现。集成方案并非简单的功能堆叠,它对整个芯片的功耗、尺寸以及外部接口定义都有明确要求。如果一家厂商在某些关键功能上不完善,更可能的做法是放弃该功能,将其交由独立的外部芯片来完成,而不是与其他厂商合作进行集成。对于模块厂 商而言,除了信号传输要求外,对功耗、应用性及标准化接口也有强制性要求。如果供应商无法实现某些关键功能,其产品切入市场的希望就比较渺茫。

在光模块的偏置检测与控制部分,其关键器件如Laser Driver、TIA、Bias、DAC、ADC、AFE及温度传感器等,其原厂选型逻辑是否与电源供电模块相似,即倾向于采用打包的整体方案?

并非如此,这部分器件通常分为至少三个独立的部分。第一部分是Laser Driver,其主要功能是为激光器芯片提供驱动,包括通过Bias调整偏置,以及将特定速率的信号调制到激光器芯片上。无论是直调还是EA调制,Driver都扮演着核心的驱动角色。第二部分是TIA(跨阻放大器),它负责将接收器芯片产生的微弱电流信号放大为电压信号。TIA内部也包含对PD的偏置功能、增益控制以及滤波功能,以避免将噪声同步放大。第三部分是MCU及其他控制电路,负责如APC(自动功率控制)、温度控制等功能,这些通常集成在MCU芯片上。

Laser Driver、TIA和MCU这三类芯片的主要供应商有哪些?国内厂商的情况如何?

Driver和TIA的国外主要供应商包括Macom、Semtech、Maxim和Marvell。国内厂商中,优迅规模较大,此外宁波和杭州的乐芯也在从事相关业务,虽然厂商数量不少,但能形成规模的并不多。MCU方面,国外供应商主要是ADI和TI 。国内厂商则有思瑞浦和帝奥微,上海贝岭据说也在布局。目前在实际应用中,仍以国外供应商为主。

目前Laser Driver、TIA和MCU的国产化率分别是多少?

对于TIA和Driver,在低速领域(25G及以下),国产化率相对较高,优迅等厂商已能提供相应产品,但国外芯片在成熟度和价格上仍有优势。在高速领域,国产化率极低,90%以上的市场份额由国外厂商占据。至于MCU,特别是模拟芯片部分,国产化率比 TIA和Driver更低。

展望至2030年,高速TIA和Driver的国产化率是否会有所提升?

从趋势上看,国产化率确实会朝着提升的方向发展。但是,目前难以准确预测在这么长的时间跨度后,到2030年时国产电芯片的具体市场占有率会达到何种水平。