“光纖替銅”的潮流,已經被黃仁勳打上了認證標記,並且丟出了真金白銀。
“我們正在經歷人類歷史上規模最大的基礎設施建設。人工智慧將成為世界各地的基礎設施,當然也包括美國。”5月7日,輝達CEO黃仁勳在接受媒體採訪時,再次對AI基建進行大膽預判。
值得注意的是,在這場採訪中,黃仁勳提到了下一代人工智慧基礎設施將需要大量的“光學連接”,因計算需求正在迅速增長,而銅纜已經無法滿足需求。
“我們將以前所未有的規模擴大光學技術的應用——坦率地說,這個規模是任何光學公司都未曾實現的。”黃仁勳強調。他在後續採訪中還進一步透露,除了已披露的股權投資,輝達還向康寧支付了“數十億美元(Billions of Dollars)的預付款”,以支援其新工廠的建設。
此前,輝達與全球光纖巨頭康寧公司(GLW)共同宣佈雙方達成一項多年期商業與技術合作夥伴關係。根據協議,輝達將通過認股權證方式對康寧進行最高27億美元的投資,首期投入5億美元,最高共計32億美元。
這似乎昭示著,“光投資”已經從光模組開始向“光纖”等後端傳輸裝置轉移。在極端景氣的周期下,2024年以來,康寧納斯達克股價已經上漲超五倍,市盈率已然破百。而在A股,中天科技、長飛光纖等龍頭公司近半年來的漲幅亦非常驚人,截至5月8日分別達到146%和391%,最新市值分別為1396億元、3289億元。
巨頭動作頻頻
事實上,與其他繫結AI基建的公司類似,康寧也頻繁地與其他矽谷巨頭進行了大量產能鎖定動作。
如今年1月,另一家AI巨頭Meta也已與康寧簽署了一項為期多年、價值高達60億美元的供應協議。據悉,該協議旨在加速Meta在美國的資料中心佈局,康寧將為Meta供應其最新的光纖、光纜及連接解決方案,以支援其AI發展目標。
而為滿足海量需求,康寧已經籌備在美國北卡羅來納州和德克薩斯州新建三座先進製造工廠,專門為輝達等企業的AI叢集生產高性能光纖、連接器及光子元件。新工廠將使康寧在美國的光學製造產能提升10倍,光纖產量提升50%以上。
除康寧外,輝達還與Coherent、Lumentum等光學元件公司簽署了類似的數十億美元採購協議。
相比之下,業界目前對用銅顯得非常“嫌棄”。
2025年5月,輝達曾發佈了對AI基建具有代表意義的技術論文《NVIDIA 800V HVDC架構賦能新一代AI工廠發展》,其中提到傳統資料中心每吉瓦機架需要“50萬噸”銅母線。但是,該論文被諮詢公司Thunder Said Energy指出存在單位錯誤,可能是將“50萬磅”誤寫為“50萬噸”。
隨後,今年1月,輝達悄然對該論文進行了修正,將“50萬噸”改為“200噸”。但是,AI大廠們對銅線的“嫌棄”程度並沒有下降。
從原理上來看,在高頻訊號傳輸中,銅線存在顯著的“趨膚效應”:電子被迫擠到銅絲表面的窄薄區域流動,導致電阻急劇升高、訊號衰減嚴重,並產生巨大的電磁串擾。
同時,銅線的功耗高、有效傳輸距離短,難以適配超大規模AI叢集的高速互聯需求。
從物理需求看,銅在短距離傳輸中仍有無可替代的優勢。而AI資料中心確實也成為了“吞銅獸”——但隨著更多晶片整合於單體機櫃,當前AI伺服器的單機功耗極高,需要更粗的電源線、更強大的配電單元等。
除此之外,在常規冷卻與液冷系統中,伺服器需要配備更多的熱交換銅管進行散熱,故而AI基建中的銅需求增量幾乎是按“二次方”“三次方”等級的增長曲線來匡算的。
摩根士丹利在去年12月的報告中預測,資料中心正成為銅需求增長的關鍵引擎,2026年全球資料中心銅消費量將增至74萬噸,到2028年有望達到130萬噸,復合年增長率達40%。該行認為,2026年全球銅市場或將出現2004年以來最大的年度缺口,有望推動銅價創下歷史新高。
顯然,黃仁勳依舊不希望未來資料中心伴隨如此高的用銅規模,給AI基建帶來過多的額外成本。
售罄的產能
隨著市場對光纖的關注,越來越多的光纖產能被提前鎖定。光纖價格開始水漲船高。目前,普通光纖(G.652D)現貨價從低點約20元/芯公里飆升至80元-105元/芯公里,漲幅超400%;特種光纖(G.657.A2)更是漲至240元-260元/芯公里,漲幅超600%。
摩根士丹利在4月20日發佈專題研報指出,今年OFC(光纖通訊大會)後,全球新一波投資者持續湧入光通訊類股,買方力量仍在不斷擴大,為類股股價提供持續支撐。研報同時強調,當前多家光通訊企業年度產能已基本售罄,營收不確定性顯著降低,未來幾個季度的利潤率表現將成為市場關注的核心指標。
眾多投行調研認為,目前全球2026年光纖需求將達到8億芯公里;相比之下全球2026年光纖供給僅7億芯公里。
與此同時,低空經濟與AI兩大熱門行業在對特種光纖的需求上存在重疊。華泰、野村等中外投行均指出,無人機領域為繼AI資料中心之後的第二大特種光纖需求增量來源。其中野村預測2025年無人機領域消耗約6000萬-7000萬芯公里,2026年預計翻倍至約1.2億芯公里;華泰預測則更為激進,其2026年預估為1.46億芯公里,其支撐因素亦與不斷的地緣政治衝突導致的全球性軍事準備有關。
在產能釋放領域,光纖存在原料瓶頸。光纖最上游的光纖預製棒產能由於涉及2000℃高溫下的化學氣相沉積,涉及危險化學領域,且技術面全球僅有少數頭部企業掌握全流程工藝,良率爬坡極慢,多重限制因素可能造成產業周期極其陡峭。
在極端景氣的周期下,2024年以來,康寧納斯達克股價已經上漲超五倍,市盈率已然破百。中天科技、長飛光纖等龍頭公司半年來的漲幅亦非常驚人,截至5月8日分別達到146%和391%。
值得注意的是,由於擴產困難,全球“光纖替銅”節奏會受到遏制,在產能受限的情況下實現光纖與銅的雙景氣格局。
光纖的“CPO時刻”
從另一方面,隨著矽基替代金屬成為新的資訊傳輸介質被大量關注,空芯光纖相關領域的技術迭代也在悄然啟動。
2025年,微軟與英國南安普頓大學團隊在《Nature Photonics》發表研究成果,展示了一種新型空芯光纖結構,其衰減達到0.091dB/km,首次在關鍵指標上突破傳統石英光纖長期約0.14dB/km的性能水平。
隨後,專注空芯光纖的英國初創公司Lumenisity發佈最新技術突破,宣佈其研發的新型空芯光纖實現了有史以來最低的訊號衰減水平。
直到今年,空芯前沿技術已經被快速應用於實際部署,空芯光纖正在迎來自己的光電共封裝(CPO)時刻。
微軟今年以來已經披露在多個Azure資料中心區域部署空芯光纖鏈路,並承載真實客戶流量。同時,亞馬遜雲近期也宣佈經過近一年的技術驗證,已在旗下10個核心資料中心部署空芯光纖連接。
而在國內,空芯光纖在遠距離傳輸上的試用也已經大規模落地,但空芯光纖在AI機櫃層面的短距離資料傳輸和AI中心尚未大規模使用。
在國內三大營運商方面,去年7月,中國移動在廣東開通中國首條完全自主智慧財產權的反諧振空芯光纖商用線路,專為深港金融專線設計,專線跨境雙向時延降至1毫秒;光纖損耗實測值低於0.09dB/km,創全球商用光纖最低紀錄。
同年10月,中國聯通完成深圳至聯通香港將軍澳智雲資料中心和香港交易所的商用空芯光纖互聯及跨境出海應用,網路連線時延大幅降低32%,是全球首條通過空芯光纖實現“海纜中心+資料中心+金融中心”的直接連接。2月,中國電信首條跨境空芯光纖和超低時延商用傳輸系統發佈,覆蓋東莞—深圳—香港110公里,將粵港交易所互訪時延壓縮至1毫秒以內。 (21世紀經濟報導)
