2021 年中国光芯片竞争格局

来源：Lightcounting，国金证券研究所来源：中商产业研究院，国金证券研究所

2.1数通市场：人工智能加速算力需求爆发，带动光模块向高速率和新技术趋势演进

随着数据流量爆发，全球数据中心数量不断增加，光模块/光芯片重要性持续凸显。人工智能的发展将重塑电子半导体基础设施，海量数据的收集、清洗、计算、训练以及传输需求，将带来算力和网络的迭代升级。当下海量大模型训练与推理都在云数据中心完成，带动数据中心与各类网络基础的加速建设，根据SynergyResearchGroup的数据，2024年全球超大型数据中心数量将超过1000个。

其次，随着终端业务的演进，数据中心需内部处理的数据流量远大于需向外传输的数据流量，使得数据处理复杂度不断提高。光通信技术在数据中心内的应用，极大地提高了数据中心的计算能力和数据交换能力。光模块是数据中心内部互连和数据中心相互连接的核心部件，根据LightCounting的数据，2021年全球数据中心光模块市场规模预计为43.8亿美元，2025年全球数据中心光模块市场规模预计将增长至73.3亿美元，21-25年CAGR达14%。

以太网（百万美元）网状通道光互连 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0

图表28：2024年全球超大规模数据中心超1000个图表29：2025年全球数据中心光模块市场达73亿美元

来源：SynergyResearchGroup，国金证券研究所来源：LightCounting，源杰科技招股说明书，国金证券研究所 2016 2017 2018 2019 2020

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流量结构改变驱动叶脊式架构渐成数据中心主流，光模块需求量倍增。传统的大型数据中心网络架构通常为三层架构，包含核心层、汇聚层以及接入层。传统的三层网络架构主要基于南北向流量传输模型而设计，主要满足外部对数据中心的访问。东西向流量的增加，给传统三层式网络架构带来新的挑战，因为服务器和服务器之间的通信并不能平行进行，

其数据走向必须经过：接入层->汇聚层->核心层->汇聚层->接入层，从而给上层的核心交换机和汇聚交换机造成巨大负载。随着IT基础架构进入云计算时代，传统数据开始向云数据中心转型，但传统三层式网络架构在云数据中心内效率并不高，因为传统架构中流量的处理需要经过层层的交换机，导致通信时延较长，同时不同服务器之间通信路径并不确定，从而导致时延的不可预测性。通讯时延长和不可预测性对于部署在云数据中心上的大数据等业务来说是不可接受的。