國內首條光子芯片中試線即將調試,光通信、CPO迎風口!一文搞懂CPO機遇

來源:光大證券微資訊

近期科技股成爲A股核心投資主線,在半導體、消費電子大漲之後,通信板塊扛起進攻的大旗。6月14日,通信板塊盤中大漲超3%,光電共封裝(CPO)、F5G、通信設備等板塊均有高光時刻。

尤其是CPO概念股,多家公司漲幅超8%,威爾高、東田微、中際旭創、新易盛、劍橋科技、天孚通信等個股領漲。

所謂的CPO技術,就是將光模塊、芯片封裝在一起,不僅可以提升工作效率,還能降低能耗。作爲光模塊封裝的關鍵技術,CPO成爲摩爾定律失效之後的重要解決方案。

在AI技術大爆發的時代,算力成爲越來越寶貴的資源,如何提升數據處理及傳輸效率成爲關鍵話題。高速光模塊成爲提升數據傳輸速度的關鍵設備,這就需要將硅光芯片或光模塊、專用集成電路(ASIC)進行合理的封裝,而CPO的重要性就凸顯出來。

尤其是在蘋果、英偉達、微軟等科技巨頭持續向人工智能大力投入的背景下,硅光芯片、CPO日益成爲投資者關注的焦點。

今天,我們就來系統介紹CPO技術以及硅光芯片在國內的發展,尋找CPO投資機遇。

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1、硅光技術快速發展,CPO重要性凸顯

要想徹底瞭解光電共封裝,那必須要從硅光芯片說起。與傳統電子芯片相比,硅光芯片適應於海量數據傳遞,更能滿足人工智能、萬物互聯時代下的信息傳遞要求。

與電子芯片靠電子傳輸信息不同,硅光芯片主要依賴光子傳輸信息。光子之間干擾性較小,計算密度較電子芯片高兩個數量級,但是能耗卻低兩個數量級,這就使得硅光芯片非常適宜於大量數據的遠距離傳輸。

硅光芯片結合了光子和電子的優勢,未來將成爲主流形態。傳統光模塊成本較高,硅光芯片能在降低成本的前提下提升數據中心、芯片之間的通信效率。在海量數據的計算和傳輸方面,電子芯片不如硅光芯片。

近年來硅光技術發展迅猛,當前硅光芯片已經集成了波導、調製器、濾波器等。光模塊正常工作,需要硅光芯片或光模塊、專用集成電路(ASIC)共同發揮作用,專用集成電路可以控制光收發模塊。

專用集成電路種類衆多,包括各類計算、存儲芯片,這就需要與硅光模塊進行合理的封裝。

光電共封裝(CPO)直接打造了光模塊與專用集成電路共同體,將兩者封裝成一個整體。CPO技術是爲了降低網絡設備功耗,在光互聯網絡論壇的主導下,由衆多廠商合力研發出的技術。

隨着數據傳輸速度要求越來越高,當網速提高至800Gbps以上時,CPO成爲了關鍵的封裝方案。

CPO技術也由2.5D向3D發展,2.5D封裝是將光模塊與電子芯片封裝在一個載板上,這已經可以提高互連密度、降低功耗。如果採取三維(3D)堆疊技術,將芯片與光模塊進行三維堆疊,這樣就能實現最短互連、最高互連密度,在2.5D封裝技術基礎之上再向前邁進一步。

2、高速光模塊需求激增,國內將迎來首條光子芯片中試線

2022年以來,人工智能大模型已經成爲科技巨頭重金投入的領域,這讓算力變得十分寶貴。

由於AI需要更高的算力運行速度和數據傳輸速度,高速光模塊就成爲技術發展方向,800G光模塊日益成爲緊俏產品。受此影響,光模塊公司業績迅猛增長。

中際旭創此前發佈的2023年及2024年一季度業績,淨利潤增速分別高達77.58%、303.84%。中際旭創表示,AI算力需求和相關資本開支的激增帶動了800G等高速光模塊需求的顯著增長,並加速了高速光模塊產品的技術迭代步伐。

新易盛2024年一季度業績強勢復甦,大幅增長200.96%至3.25億元,毛利率也出現了快速的擡升。公司表示旗下的高速光模塊產品組合涵蓋VCSEL/EML、硅光、薄膜磷酸鋰等技術解決方案,AI促進公司高速率產品銷售量持續提升。

天孚通信2023年業績實現了81.14%的增速,主要源於人工智能AI技術的發展和算力需求的增加,全球數據中心建設帶動對高速光器件產品需求的持續穩定增長。今年一季度,天孚通信淨利潤飆升202.68%至2.79億元,延續高速增長態勢。

除了上述三家公司之外,仕佳光子、東田微、華天科技、中貝通信等多家CPO概念股一季度業績增速均超1倍。

值得注意的是,上海交通大學無錫光子芯片研究院將在6月底,調試國內首條光子芯片中試線設備。該條光子芯片中試線目標就是研究高端光子芯片,這將賦能國產光子芯片和光通信。

展望未來,隨着蘋果、微軟、OpenAI、谷歌等科技巨頭持續加大AI投入,高速光模塊的需求將保持快速增長狀態,進而推動CPO需求。

特別是英偉達Blackwell架構的GB200超級芯片已經在“滿負荷生產”,四季度將大量運用到數據中心。超級芯片GB200需要服務器、交換機端口速率大幅提升,這就進一步提升光模塊的技術要求,促進CPO技術發展。

根據iFinD數據庫,CPO概念股個股衆多,市值排名靠前的公司包括:立訊精密、中際旭創、新易盛、紫光股份、三安光電、長電科技、中天科技、天孚通信、生益科技、亨通光電、華工科技、華天科技、光迅科技等。

(本文首發於2024年6月14日)

本文源自:券商研報精選