光网络

2026-04-18 20:00:031
网络是解锁AI芯片计算能力、连接多芯片协同工作的关键,它实现了无缝数据交换和低延迟,将AI推向新高度。随着AI基础设施的扩展和单机柜算力的提升,所有配置预计都将迎来强劲增长,为市场总规模(TAM)带来额外的9倍增长空间,达到1540亿美元。

一、市场变化

单计算单元价值量大幅提升:从GB300 NVL72到Rubin Ultra NVL576,横向扩展(Scale-out)配置的美元价值含量增长16倍,纵向扩展(Scale-up)配置增长45倍。

光模块市场大幅扩张:光模块/光引擎的可寻址市场从横向扩展(如GB300 NVL72)扩展到纵向扩展(如Rubin Ultra NVL576通过CPO实现二级扩展),规模扩大13倍。

可插拔光模块市场增长:即使在CPO渗透率达到29%的假设下,横向扩展配置中可插拔光模块的价值市场从GB300 NVL72到Rubin Ultra NVL576仍将增长10倍。单计算单元所需的光模块(1.6T等效)数量将从216个激增至2500个。

二、市场规模(TAM)预测

总体TAM:从GB300 NVL72(主要在2026年)的150亿美元增长至Rubin Ultra NVL576(主要在2028年)的1540亿美元,增长9倍。

结构分布:在1540亿美元中,69%(1060亿美元) 来自纵向扩展市场。

CPO贡献:假设CPO在横向扩展中渗透率为29%,其将贡献910亿美元,占总体TAM的59%。

三、技术架构与演进(Blackwell, Vera Rubin, Rubin Ultra的网络架构)

Blackwell (GB300, 2025):纵向扩展采用铜缆,横向扩展采用可插拔光模块(1.6T)。

Vera Rubin (2026E):纵向扩展采用铜缆。横向扩展可采用可插拔光模块或CPO(假设25% CPO渗透率)。

Rubin Ultra (2027E):


1、Spec A (NVL144):纵向扩展采用PCB背板,横向扩展采用CPO交换机(3.2T)+ 光模块(3.2T,29% CPO渗透率)。


2、Spec B (NVL576):纵向扩展采用铜缆(一级,机柜内) + CPO(二级,机柜间),横向扩展采用CPO交换机(3.2T)+ 光模块(3.2T,29% CPO渗透率)。这是实现超大规模集群(576 GPU)的关键架构。

四、连接方案选择

PCB:距离最短(<0.5m),成本最低,但信号完整性挑战最大,适用于机柜内高速互连(如Rubin Ultra的背板方案)。

铜缆:距离中等(5-30m),成本较低,是当前纵向扩展的主流方案(如Blackwell的铜缆 cartridge)。

光学(可插拔模块/CPO):距离长(>50m),带宽最高(1.6T/3.2T),抗电磁干扰,但成本较高。是横向扩展和未来长距离、高带宽纵向扩展的核心。

五、光技术发展趋势
速率升级:从800G向1.6T、3.2T持续迁移。
可插拔光模块:继续向基于硅光(SiPh) 的技术迁移,相比EML方案具有成本、集成度和功耗优势。

CPO/NPO(共封装/近封装光学):将光引擎尽可能靠近芯片(如交换机ASIC、GPU),缩短电通道,降低功耗和延迟,适用于极高带宽和短距离场景。预计2026年随交换机开始规模应用。

光源供应:预计到2027年供应将持续紧张,可能在2028年下半年随着产能扩张而趋于平衡。

六、受益供应链与EPS影响

光模块/光引擎:受益于CPO/NPO采用和光模块升级。

CW激光器和EML:受益于CPO/NPO采用和光模块升级。

PCB/CCL制造商:受益于PCB背板的采用。

七、补充

光电路交换机(OCS):实现全光网络,可消除服务器侧的光模块需求,由谷歌等公司引领,多家供应商正在推进。

技术采用节奏:不同云服务提供商(CSP)采用新光学技术的步伐不同。英伟达、谷歌、微软、Meta、亚马逊等处于领先或积极跟进状态。

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