通信行业专题研究：算力基建带动光芯片需求持续增长，河南省“追光逐芯”助力国产芯片突围

分析师：李璐毅登记编码：S0730524120001lily2@ccnew.com 021-50586278 ——通信行业专题研究 证券研究报告-行业专题研究 强于大市(维持) 发布日期：2025年03月28日 摘要： ⚫算力基础设施是支撑AI模型训练、推理及应用部署的关键要素。全球算力规模持续提升，预计未来五年全球算力规模将以超过50%的速度增长，智算占比将超过90%。受益于AI对公司核心业务的推动，北美头部云厂商持续加大资本开支，主要用于AI基础设施的投资，并从AI投资中获得了积极回报。我国算力规模稳定增长，各级政府、运营商、互联网企业等积极建设智算中心，以满足国内日益增长的算力需求。随着DeepSeek对开源大模型生态的重塑，下游AI应用的广泛推广以及国产算力硬件性能的显著提升，驱动我国云厂商资本开支持续创新高，新增资本开支主要用于AI基础设施建设，三大电信运营商也在推动算力产业建设。 资料来源：中原证券研究所，聚源 相关报告 《通信行业月报：Manus在AI Agent领域实现 技 术 突 破 ，AI驱 动 智 算 中 心 升 级 》2025-03-12《 通 信 行 业 月 报 ： 三 大 运 营 商 全 面 接 入DeepSeek开源大模型，数据要素产业化进程加速》2025-02-16《通信行业月报：国家实施手机等数码产品购新 补 贴 ， 智 能 手 机 市 场 平 稳 复 苏 》2025-01-08 ⚫光芯片是AI服务器数据传输的核心组件。光芯片负责实现光电信号转换，以满足AI服务器内部及集群间高速率、低延迟的数据传输需求。AI服务器对光模块的需求量显著高于传统服务器，光芯片在不同速率光模块的成本占比通常在30%-70%。高速率光模块需要更先进的光芯片支持，200G PAM4 EML、CW光源等多种芯片将成为1.6T光模块中光芯片的解决方案。2023-2027年，全球光芯片市场的年复合增长率将达到14.86%，高速率光芯片的市场增速将远高于中低速率光芯片。高速率光芯片的设计和研发存在极高壁垒，美日等发达国家光芯片技术领先，我国25G及以上高速率激光器芯片国产化率较低，中美贸易摩擦加速国产替代进程。 联系人：李智电话：0371-65585629地址：郑州郑东新区商务外环路10号18楼地址：上海浦东新区世纪大道1788号T1座22楼 ⚫河南省大力支持算力产业，重点发展光芯片。河南省以“一核四极多点”为核心框架进行算力产业布局，计划到2026年年底，全省算力基础设施标准机架数达到35万架，平均利用率达到70%以上，算力规模超过120EFLOPS，智算、超算等高性能算力占比超过90%。河南省将光电产业链列入全省28条重点产业链之一，力争2025年光电核心产业营收达到500亿元，带动相关产业规模突破千亿元；挖掘省内产业基础，发展光芯片行业，打造高端光通信产业集群。鹤壁市以仕佳光子高端芯片为核心，引进上下游企业，聚集河南标迪、腾天光通信、威讯光电、九黎光电、河南杰科、中科院半导体所河南研究院等一批产业链相关企业和研究机构，形成有源和无源闭合的全产业链发展模式，打造具有自主知识产权和核心竞争力的百亿级光电子产业集群。 ⚫河南省光芯片企业仕佳光子是我国领先的光电子核心芯片供应商。公司掌握自主芯片的关键技术，从单一的PLC光分路器芯片突破至无源芯片、有源芯片，从晶圆制造和芯片加工进一步拓展至封装测 试环节，已拥有从设计到制造、从测试到封装的全流程工艺，基本形成光芯片完整产业链，成为我国光芯片领域的“隐形冠军”。鹤壁市以仕佳光子为“链主”，积极探索“中科院半导体研究所+中试基地+企业+产业引导基金”成果应用转化模式，为我国芯片突围贡献河南力量。 风险提示：AI发展不及预期；技术升级迭代风险；行业竞争加剧。 内容目录 1.算力是数字经济时代的新质生产力，通过算力基础设施提供服务....................52.生成式AI的兴起驱动数据中心向算力中心转型...............................................7 2.1.北美四大云厂商受益于AI对核心业务的推动，持续加大资本开支...................................72.2.我国三大互联网厂商不断提升资本开支，加速建设智算中心...........................................82.3.我国三大电信运营商积极推动算力产业建设.....................................................................8 3.光芯片是AI服务器数据传输的核心组件.......................................................10 3.1.光芯片负责实现光电信号转换，以满足AI服务器内部及集群间高速率、低延迟的数据传输需求.....................................................................................................................................113.2.光芯片处于光通信产业链上游.........................................................................................123.3.光芯片在不同速率光模块的成本占比通常在30%-70%..................................................13 4.高速率光芯片技术壁垒高，光芯片行业受益于国产替代................................13 4.1.政策引导及信息应用推动流量需求快速增长，光芯片应用持续升级...............................144.2.数通市场：AI、云计算、大数据等技术对算力的需求凸显光芯片重要性........................154.3.电信市场：5G网络建设及商用化促进电信侧高端光芯片需求，千兆光纤网络升级推动光芯片用量提升..........................................................................................................................154.4.算力基础设施建设带动光芯片市场需求持续增长............................................................174.5.下游光模块厂商布局硅光方案，硅光技术逐渐成为提升成本效率重要方案之一............194.6.我国光模块厂商实力提升，光芯片行业将受益于国产化替代.........................................204.7.国外光芯片行业起步较早、技术领先，我国光芯片发展以国产替代为目标....................204.8.高速率光芯片的设计和研发存在极高壁垒......................................................................22 5.河南省以“一核四极多点”为核心框架进行算力产业布局.............................23 图表目录 图1：全球算力规模及增速.......................................................................................................5图2：2023年全球各功能算力占比情况...................................................................................5图3：2023年全球算力规模占比情况（按国家划分）.............................................................6图4：我国算力规模及增速.......................................................................................................6图5：我国算力内部结构...........................................................................................................6图6：AI训练算力发展趋势......................................................................................................7图7：北美云厂商资本开支（亿美元）.....................................................................................8图8：国内云厂商资本开支（亿元）.........................................................................................8图9：三大电信运营商资本开支情况.........................................................................................8图10：中国移动2024年算力网络情况....................................................................................9图11：中国电信2024年算力网络情况....................................................................................9图12：中国联通2024年联网算网情况..................................................................................10图13：AI产业链图谱.............................................................................................................11图14：光芯片和半导体的关系...............................................................................................11图15：光芯片产业链..............................................................................................................12图16：光模块结构示意图（SFP+封装）...............................................................................13图17：光芯片的分类.........................................