2026.10.10 | AC | Optical | Supernode Bottlenecks Pt.6: InP Limits

摘要

1. 224G代际无源铜能走多远，超节点何时跨柜用光；
2. 光模块出货受产能还是磷化铟配额约束，何时缓解；
3. CPO减少激光器颗数后，稀缺转向何处；
4. 超节点化率如何改变光模块需求；
5. 哪些读数预示配额松动，利润落在哪些环节。

互联同时受物理与配额限制。224G代际的插损预算把无源铜锁在约1到1.5米，跨出机柜后，光的供给卡在磷化铟，高阶激光器订单比上游产出多约三成。CPO减少了激光器颗数，稀缺由芯片工艺转向衬底面积；需求侧的变量是超节点化率。

英伟达宁可在一个机柜里塞进约5000根铜缆，也要把光留在机柜外面。黄仁勋给出的理由是功耗：柜内若改用光互联，光电转换要多耗约20千瓦。这条铜与光的分界线，正随着超节点的规模一起向外移动。

一、铜只能走1到1.5米，超节点一跨柜就要用光

224G代际的插损预算，把无源铜缆压到了约1到1.5米。GB200 NVL72柜内的NVLink背板由约5000根铜缆组成、总长约两英里，这是无源铜在机柜尺度上的极限用法。按IEEE 802.3dj与OIF的224G规范，单通道波特率约112G，奈奎斯特频率约56吉赫，封装到封装之间的插损上限约40分贝；封装走线、过孔、板材与连接器分走固定份额之后，留给无源铜缆的可用长度较112G代际缩短四到五成，约为1到1.5米。为了在这个预算内闭合链路，芯片端要引入最大似然序列检测等复杂均衡与内层前向纠错，代价是功耗与数十纳秒量级的延迟。

有源铜缆延长了铜的寿命，但没有改变距离的约束。带retimer芯片的有源电缆（AEC）把铜的可达距离延伸到数米，1.6T代际在机柜之间的短连接上与光模块竞争；代价是每条链路多出芯片功耗与成本，延伸的只是距离，插损的物理规律不变。到448G代际，若沿用四电平调制，奈奎斯特频率将升到约112吉赫，笔者预计无源铜会进一步退回到板级与机柜背板之内。按每代可达距离缩短四到五成粗略推算，448G代际的无源铜可达距离约为0.5到1米，恰好对应单个机柜内部的尺寸。

超节点跨出单个机柜的那一刻，铜就开始让位。英伟达网络业务负责人Gilad Shainer在4月接受HPCwire采访时表示，能用铜的地方都会用铜，限制在距离；Kyber机柜的Scale-up同时使用铜与CPO，Feynman一代的NVL1152超出了铜缆可达的尺寸，Scale-up转向CPO。按英伟达开发者博客的当前表述，Rubin Ultra的NVL576由八个机柜组成、共用一个NVLink域，Scale-up网络第一次大规模跨柜。这使得光进入Scale-up的时间点，由超节点跨出单柜的时间点决定。

二、光模块的出货量由磷化铟激光器的配额决定

高阶光模块的出货量，由光芯片配额决定。1.6T真正的瓶颈在200G电吸收调制激光器与磷化铟产出，订单已比上游产出多约三成，客户认证决定的是准入资格，分到多少由配额决定。英伟达在2026年3月分别向Coherent与Lumentum投资20亿美元，附带采购承诺与产能优先权，头部买方已用股权锁定配额。配额的分配有明确的先后：Coherent与Lumentum优先供应北美头部客户，二线激光器厂商的出口集中在两家龙头供给不足的部分，这使得模块厂能拿到的激光器数量，取决于其客户结构与长协位置。

衬底一端的集中度，决定了配额掌握在谁手里。据调研，磷化铟衬底由住友电工与AXT两家合计供应近八成，中国自2025年2月起对铟相关物项实施出口管制，AXT中国工厂的出口需要逐单取得许可。衬底、外延、芯片三道工序都集中在少数厂商手中，下游模块厂的产能再大，能拿到多少合格激光器，取决于在这几家分配表上的位置。

扩产在推进，但短缺的终点被一再后推。Coherent在8月的财报电话会上表示，其内部磷化铟产出在财季末同比翻倍，2027年底前还将再翻一倍以上，6英寸产线的器件产出为3英寸的四倍以上、单颗成本不到一半，同时近期不外销磷化铟激光器、长协延续至本十年末。LightCounting的口径则在变化：4月预计短缺在2026年底前后缓解，7月把2026年增速上调到73%，并称磷化铟激光器的短缺可能延续到2027年年中，重复下单在全行业蔓延。

配额的松紧按档位分化，低功率一档先松。笔者判断，率先释放的产能落在70毫瓦与100毫瓦连续光（CW）和100G电吸收调制激光器，这一档在2027年转向结构性宽松，预计在下半年；200G一档仍由良率与外延产能约束。国产厂商在100G电吸收调制激光器与70毫瓦、100毫瓦连续光上已批量供货，200G一档仍在导入，这决定了国产替代首先缓解的是低档位的缺口。据笔者了解，涨价集中在现货端，长协与大客户价年初以来基本平稳，缺货的价格弹性落在按现货采购的买方身上。这意味着1.6T的配额约束持续时间长于800G，而长协客户与现货客户在同一轮缺货里的成本差异明显。

三、CPO省下的是功耗，稀缺转向磷化铟衬底

CPO把功耗降下来，也改变了激光器的形态。英伟达称其硅光CPO交换机的能效为可插拔方案的3.5倍，所需激光器减少至四分之一，电信号损耗由约22分贝降到约4分贝；InfiniBand版本已在2026年上半年商用，以太网版本在下半年进入量产。据公开报道，其供应链包括台积电、富士康、Lumentum、矽品与天孚通信，首批客户为CoreWeave、Lambda与甲骨文。CPO把调制移到硅光芯片上，激光器变成外置的连续光光源。外置光源的设计也是为运维考虑：激光器是光链路中寿命偏短的部件，放在可插拔的外置模块里，故障时可以单独更换，避免因一颗激光器失效而更换整台交换机。

连续光降低了芯片工艺门槛，衬底面积的消耗未必同步下降。连续光把调制移出激光器芯片，芯片工艺门槛随之下降，依靠自供光芯片形成的稀缺性会被削平。但CPO所需的是大功率连续光，单颗面积明显大于电吸收调制激光器，减少的是激光器颗数，磷化铟衬底的面积消耗未必同步下降。笔者判断，CPO普及之后，稀缺会从芯片工艺转向衬底与外延产能，这一环节的扩产周期以年计。

也有绕开磷化铟的路线，但只覆盖短距。笔者在9月22日报告中梳理，硅光路线的NPO与CPO，光子来自磷化铟连续光激光器；而VCSEL路线的NPO方案以砷化镓为衬底，不占用磷化铟产能，适用于多模短距。这使得机柜之间的短距链路有一条分流路径，长一些的链路仍要回到磷化铟。CPO的普及还受复合良率、热设计与现场运维三方面的工程约束，笔者预计2027年之前Scale-out网络仍以可插拔光模块为主力，CPO先在交换机侧放量。CPO的光引擎由交换芯片厂主导设计，光模块厂的角色随之向光引擎制造与外置光源模块转移，插座由谁定义，决定了模块厂在新架构里的位置。

四、光模块需求看超节点化率，卡数与配比都在让位

光模块需求要按超节点化率重新推算。光模块需求约等于卡数乘以超节点化率再乘以每卡配比，其中卡数受产能封顶、每卡配比在下滑，超节点化率是唯一还在剧烈变动的量。以GB200 NVL72为例，柜内NVLink的聚合带宽约130TB/s（英伟达产品资料），全部由铜背板承担，这一部分带宽对光模块没有需求，光的需求集中在跨柜的Scale-up与Scale-out网络上。

每卡配比下滑、需求却仍在增长，靠的是超节点化率的上升。单个超节点越大，柜内被铜消化的流量越多，每颗芯片对应的光模块数量随之减少；但超节点的规模一旦跨出单柜，新增的跨柜链路又要用光来承接。两股力量相抵之后，光模块需求的增速取决于跨柜组网的比例上升得有多快，芯片出货量只是其中一个乘数。这也解释了为何芯片出货翻倍的年份，光模块需求未必同步翻倍。

每卡配比下滑的同时，单个光口的价值在上升。华为9月发布的昇腾960超节点采用NPO，公司称每个超节点用约5500个NPO光引擎单元替代约48000个800G可插拔模块，单个单元速率约7.2Tbps。光口的数量大幅减少，单个光口承载的带宽与价值同步上移，价值向高速率、低功耗与插座定义权集中。谷歌在Scale-out网络中引入光路交换，减少了电交换的层级，同时提高了对光模块链路预算的要求，光模块在这一架构下呈现数量下降、规格上移的特点。Scale-out网络也在收缩层级：交换芯片单片带宽由51.2T翻倍到102.4T之后，两层网络即可覆盖十万卡级集群，光模块的数量与速率结构随之重排。对光模块厂而言，能效成为继产能之后的第二个考核指标。

国产链条上，超节点化率对光模块需求的拉动表现得明显直接。国产芯片以规模弥补单卡性能，同样的算力需要连接的芯片数量多，跨柜组网的比例高，超节点化率每上升一档，对光互联的需求随之放大。国产超节点的规模正从数百卡向数千卡扩展，每扩展一级，就新增一层跨柜互联。这也是国产光模块需求与国产芯片出货量走势出现背离的原因：芯片出货受制于制程与存储产能，光模块需求则跟随组网形态变化。

五、投资含义：利润落在配额、能效与插座定义上

对“超节点还能再堆一代吗”这一问题，互联侧给出的答案是：柜内连得上，跨柜的规模由磷化铟决定。NVL72与NVL144仍在铜的可达距离之内，这一层的扩展没有障碍；NVL576由八个机柜组成，Scale-up第一次大规模跨柜，跨柜链路要靠光，光的供给又卡在磷化铟配额上。笔者判断，下一代超节点能做多大、能部署多少，受磷化铟产出翻倍的进度约束，这也是Coherent与Lumentum的产能扩张需要按季度跟踪的原因。

互联段的约束何时变化，看衬底产出、预测修正、跨柜介质、超节点化率与长协价格。第一，Coherent与Lumentum每季度披露的磷化铟产出与6英寸良率，这是配额松紧的一手读数；第二，LightCounting等机构对短缺结束时点的修正方向，4月到7月已后推一次；第三，NVL576跨柜链路与Feynman Scale-up的介质定案，这决定光进入Scale-up的规模；第四，国产超节点的部署节奏与超节点化率；第五，800G与1.6T光模块长协价格的年度调整，以及Coherent与Lumentum对激光器长协价格的表述。任何一项出现反向变化，互联段的排序都需要重估。

互联段的利润落在配额、能效与插座定义三个位置上。中际旭创上半年营收417.78亿元、同比增长182.49%，归母净利润136.51亿元、增长241.70%，海外收入占比近95%，其弹性来自高速率份额与能效，单位比特功耗的差距在机柜功率受电力约束时，会直接转化为可装机算力的差距；新易盛上半年营收209.10亿元、增长100.34%，归母净利润75.29亿元、增长90.98%，逻辑相同。光芯片一侧，源杰科技的高毛利来自连续光的良率与规模，200G一档仍在爬坡；纳真科技港股招股书显示，其光芯片业务毛利率由2025年的−121%转为2026年上半年的40.7%，主要来自75毫瓦连续光激光器芯片在一季度的规模量产；但这块业务上半年收入约8500万元，仅占公司收入的1.6%，利润受益于缺货，2027年低功率一档宽松后先承压；长光华芯的100G电吸收调制激光器仍处在让利导入头部客户的阶段。天孚通信对应CPO与光引擎的无源器件，其相关业务的放量节奏与CPO交换机的出货同步，时间上先于可插拔模块的代际切换，光迅科技布局VCSEL路线的NPO方案。云南锗业的磷化铟衬底，价值取决于认证进度。铜的一侧，兆龙互连与沃尔核材的高速铜缆绑定机柜内铜背板需求，与国产超节点分属两套组网逻辑，边界随速率上移而收缩；448G代际可达距离进一步缩短，是铜缆厂商的中期风险，而有源铜缆在机柜之间的短连接上提供了一段缓冲。

上行风险来自超节点跨柜提前放量。若NVL576与国产超节点的跨柜规模扩张快于预期，光在纵向扩展中的用量会提前放大，磷化铟配额的紧张程度随之上升。

下行风险来自重复下单的回吐。LightCounting已提示重复下单在全行业蔓延，若磷化铟产出如期翻倍而终端部署放缓，重复订单回吐会让缺货溢价迅速收窄，二线厂商先受影响。

技术路线风险来自短距方案的分流。若线性驱动可插拔光模块与VCSEL路线在短距链路上的份额扩大，磷化铟激光器的需求增速会低于笔者的判断，配额紧张的持续时间随之缩短，光芯片厂商的溢价窗口提前关闭。

以上内容不构成任何投资建议，请风险自担。