當ChatGPT、大模型掀起全球AI算力競賽，你或許不知道，支撐算力叢集高速運轉的“隱形核心”——光晶片，正陷入“供不應求”的緊張局面。
AI大模型參數邁入兆級，算力需求呈指數級爆發，而算力的“連通效率”，全靠光晶片說了算。從資料中心的GPU互聯，到電信骨幹網的長距離傳輸，光晶片就像AI時代的“資訊高速公路核心樞紐”，直接決定著資料傳輸的速度、延遲與可靠性。
如今，隨著800G/1.6T光模組需求激增，高速率光晶片尤其是EML晶片，已成為制約AI算力擴張的“卡脖子”環節，而國產替代的浪潮，正在這片藍海加速湧動。
核心痛點：EML晶片“一芯難求”，供應排至2027年後
先搞懂一個關鍵：光晶片是光模組的“心臟”，而光模組是AI資料中心、5G網路的“資料傳輸大動脈”。越高速率的光模組，光晶片的成本佔比越高——在高端光模組中，光晶片成本接近50%，堪稱“一吋晶片一吋金”。
其中，EML晶片（電吸收調製雷射器）更是高端光模組的“剛需品”。它整合了DFB雷射器和電吸收調製器，調製頻率高、傳輸距離遠，是400G/800G光模組、電信骨幹網的核心選擇，更是AI算力叢集中GPU互聯的“關鍵支撐”。
華工正源的1.6T矽光模組就是最好的例子：內建的EML晶片通過三維整合技術，能將空間利用率提升50%，單模組功耗降低28W，直接幫AI訓練叢集省下巨額電費；在跨省骨幹網傳輸中，它還能提升60%的傳輸距離，降低40%的單位元成本。
但這樣的“核心晶片”，如今卻陷入“一芯難求”的困境：
- 技術門檻極高：EML晶片整合度高、製備精度要求苛刻，從外延生長到晶圓流片，每一步都容不得半點差錯，端到端良品率提升難度極大。
- 擴產周期漫長：光晶片生產裝置（如EBL）貨期超過1年，工藝偵錯也需要長時間打磨，無法快速響應AI帶來的爆發式需求。
- 產能高度集中：全球EML產能主要被Lumentum、Coherent、三菱、索爾思等少數廠商壟斷，輝達等大客戶早已鎖定核心產能，導致EML交期直接排至2027年後，嚴重制約800G/1.6T光模組放量。
資料顯示，2024年全球EML雷射晶片市場規模達37.1億元，中國市場規模12.0億元，預計2030年將增長至74.12億元，年複合增長率12.23%——需求暴漲，但供應缺口卻持續擴大。
缺口擴大：高端光晶片國產化率僅4%，替代空間廣闊
除了EML晶片的緊缺，整個高端光晶片市場都面臨“產能缺口+國產薄弱”的雙重困境。
從全球格局來看，Broadcom、Lumentum、Coherent等歐美企業佔據光晶片市場第一梯隊，它們掌握著晶片設計、晶圓外延等核心工序，能量產25G及以上高速率光晶片，在高端領域擁有絕對優勢。
而國內光晶片產業，仍處於“中低端突破、高端追趕”的階段：2.5G及以下速率光晶片國產化率超過90%，10G光晶片國產化率約60%，但25G及以上的高端光晶片，國產化率僅約4%！
據長光華芯資料，目前全球高端光晶片產能缺口已擴大至25%-30%，短缺格局預計持續至2027年。這意味著，未來2-3年將成為國產光晶片切入全球供應鏈的“黃金緩衝期”，國產替代的空間極為廣闊。
值得欣慰的是，國內企業正在加速突圍：源傑科技憑藉25G EML晶片量產能力，拿下華為、英特爾訂單，100G EML晶片已進入800G光模組供應鏈；華工科技通過投資雲嶺光電，實現25G至100G光晶片自主可控，交付周期從數月壓縮至數周，成本降至原來的1/5；2025年，斑岩光子晶圓良率更是達到92%，國產產能加速釋放。
技術迭代：CPO+矽光，開啟光晶片新賽道
AI算力的持續升級，不僅加劇了光晶片的緊缺，也推動著光通訊技術的迭代——CPO（共封裝光學）技術正從實驗室走向產業核心，成為輝達等巨頭重點佈局的方向。
隨著大模型參數持續提升，傳統可插拔光模組已觸及頻寬、功耗瓶頸，銅纜在224Gbps速率下傳輸距離不足2米。而CPO技術將光引擎與交換晶片、計算晶片封裝在一起，把高速電訊號傳輸限制在毫米級，中遠距離交由光纖完成，相比傳統方案，功耗降低40%以上、頻寬提升3倍、延遲縮短50%。
為搶佔這一賽道，輝達豪擲40億美元，向Lumentum和Coherent各投資20億美元，配套數十億美元採購承諾，鎖定核心雷射元件產能——這也印證了CPO技術的廣闊前景。
與此同時，矽光技術作為CPO的重要支撐，也迎來快速發展。矽光模組基於CMOS工藝，能應對800G/1.6T及更高速率需求，但受限於矽材料特性，需要外接CW（連續波）雷射器作為光源。
在EML晶片短缺的背景下，“CW+矽光”方案成為AI資料中心的替代首選——CW雷射器僅提供恆定光源，晶片結構相對簡單，能快速緩解供應壓力。而CW雷射器的性能，直接決定了矽光模組的效能與成本，成為新的競爭焦點。
目前，全球矽光市場由Intel、Cisco主導，合計佔據88%市場份額，但國內企業正在加速追趕：中際旭創、新易盛在矽光模組量產上表現突出，2025年上半年淨利潤均實現大幅增長；光迅科技、熹聯光芯在矽光晶片領域實現技術突破，建成國內首條矽光晶片及封測生產線；重慶聯合微電子中心、上海微技術工業研究院等機構，也在完善矽光工藝平台，為大規模量產奠定基礎。
大廠風向標：光晶片景氣周期持續，國產迎來機遇
從海外大廠的業績和佈局來看，光晶片的高景氣周期還將持續，而國產廠商正憑藉技術突破和產業鏈協同，逐步打破海外壟斷。
Lumentum FY26Q2營收同比增長65.5%，創歷史新高，其中100G/200G EML出貨量創新高，EML產能已全部預定，訂單排至2027年底，同時計畫未來幾個季度擴充40%產能；Coherent加速擴產，6英吋磷化銦生產線產能將在一年內翻倍，還已開始為CPO應用送樣CW雷射器；Tower矽光子業務2025年營收預計超2.2億美元，同比激增109.5%，正大規模擴張產能。
國內方面，索爾思作為全球光晶片巨頭，具備EML與矽光雙技術路線儲備，2025年上半年營收同比增長109%，淨利潤同比激增581%，其100G PAM4 EML晶片發貨量達千萬級，200G EML晶片已量產，正在研發的400G EML晶片將賦能3.2T光模組。而東山精密通過收購索爾思，快速切入光通訊領域，有望借助索爾思的技術優勢，搶佔AI光晶片市場份額。
總結：AI驅動下，光晶片的“國產突圍戰”已打響
AI算力狂飆，帶動高速互聯需求爆發，光晶片作為“核心樞紐”，緊缺格局預計持續至2027年，行業景氣度無需擔憂。而高端光晶片4%的國產化率，意味著巨大的替代空間，再加上國家“東數西算”工程的政策支援、國內產業鏈的協同發力，國產光晶片正迎來最好的發展機遇。
從EML晶片的技術突破，到矽光、CPO賽道的加速佈局，國產廠商正在一步步打破海外壟斷，從“跟跑”向“並跑”“領跑”邁進。未來，隨著國產產能的持續釋放和技術的不斷成熟，光晶片領域有望誕生更多國產龍頭，在AI時代的全球競爭中佔據一席之地。
對於投資者和行業從業者而言，把握光晶片的緊缺邏輯、技術迭代方向和國產替代機遇，或許就能抓住AI算力時代的下一個核心風口。 (未來智庫)