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标题: 硅光大厂及AI芯片专家调研纪要 [查看完整版帖子] [打印本页]

时间: 2026-10-21 08:56

作者: 无聊小北 标题: 硅光大厂及AI芯片专家调研纪要

梦想的第四维

一、海外AI ASIC芯片行业格局与核心厂商进展

（一）整体竞争格局

海外AIASIC赛道由博通占据主导地位，核心客户覆盖谷歌、Meta、Anthropic、OpenAI、字节跳动、亚马逊六大科技厂商。除博通外，Marvell、高通、ALchip也已入局，行业竞争正逐步走向多元化。

（二）核心厂商芯片规划进展

谷歌：推进供应链多元化

训练端：先进架构TPU仍主要与博通深度合作，依托博通在高速I/O端口设计、制造层面的顶尖技术能力。

推理端：拓展联发科合作，由联发科开发低成本推理芯片。

长上下文方案：与Marvell合作开发MPU芯片，依托CXL技术将LPDDR内存组建为TB级共享内存池，对标Grok的LPU方案，解决HBM价格高、产能紧、无法共享的痛点，低成本支撑长上下文推理应用，该MPU产品计划2027年推出。

OpenAI：2026年推出由博通协助开发的halapino推理芯片，计划2027年部署规模接近100万颗。

字节跳动：自研芯片项目已推进超过两年，第一代产品预计2027年推出，主要服务海外TikTok数据中心；国内业务更多依靠本土设计服务商。

Anthropic：

与谷歌、博通签署五年算力协议，初始算力目标3.5吉瓦，对应约450万颗芯片，实际部署量将高于目标；计算核心采用谷歌TPU。

2027年TPU部署量预计达100万-150万颗，超出早期预期。

互联方案不采用谷歌私有OCS协议，倾向PCIe、以太网等开放架构，匹配博通SKYPE、ESNET方案，适配自身异构计算环境（同时部署英伟达GPU、亚马逊Trainium芯片）。

Meta：自研芯片进度偏慢，研发方向分散，近两年芯片出货无明显增长。

亚马逊：

早期芯片项目主要由Marvell协助开发，后续引入博通提升训练芯片性能，下一代训练芯片Trainium4由博通协助研发，预计2027年出货。

数据中心优先采用有源铜缆控制成本，短期无OCS架构部署规划，长期“光进铜退”是趋势。

二、谷歌TPU产品线迭代、出货与封装产能布局

（一）架构迭代与产品策略调整

V9架构升级：采用6DTorus互连结构（在3DTorus基础上再做一层3D扩展），TPU单集群连接数量从9000多颗提升至12000多颗，带动OCS用量相比3D架构至少提升50%。

代际策略调整：

不再延续V8同代号下区分训练版（V8T）、推理版（V8I）的双版本模式，改为单数代号聚焦训练场景（如V9）、双数代号面向推理场景（如V10）。

产品迭代节奏从一年两款放缓至一年半一代，核心原因是当前数据中心瓶颈已从算力本身转向互联技术。

后续演进边界：V10不会延续6DTorus继续升级到12D，Torus架构无法无限制扩张，架构升级带来的性能增益无法抵消延迟抬升等负面影响，继续升级无实际落地价值。

（二）出货量现状与预期

2026年出货（下调后）

TPU整体出货原规划约420万颗，目前下调至360万颗左右。

分型号：V6上半年完成100万颗出货后停产；V7出货规模约200万颗；V8原计划出货100-120万颗，受台积电3nm制程、CoWoS封装产能（大量被英伟达占用）双重约束，2026年实际出货下调至40-50万颗，第三季度才开启流片。

2027-2028年出货预期

2027年总需求约600万颗，2028年将达到1000万颗，增长主要由外部客户需求驱动。

谷歌自用：自身Gemini大模型训练推理年需求量约300万-400万颗；剩余产能对外供给Anthropic、OpenAI、Meta、苹果等客户，其中苹果年采购TPU规模约20万-30万颗。

（三）封装产能瓶颈与应对方案

多元化封装策略：为应对台积电CoWoS产能紧缺，2027年将部分芯片转由英特尔采用EMIB封装，预计规模200万-300万颗，相关测试工作正在推进，2027下半年有望实现量产；三星也作为备选封装合作方。

两种封装技术差异

台积电CoWoS：技术成熟度更高、良率表现更优秀，拥有英伟达、谷歌等大客户大规模量产经验。

英特尔EMIB：在功耗控制、2.5D封装密度上具备优势，但良率偏低，缺乏大规模量产实践积累。

版本落地节奏

同一款芯片维护两套封装版本验证成本极高，大概率采用“不同设计主体对应不同封装方”的模式：联发科设计的芯片继续选用台积电CoWoS，博通设计的芯片可能主要交由英特尔封装。

风险管控下分阶段转移：初期仅向英特尔下少量订单，绝大部分产能保留台积电；待英特尔具备大规模量产能力后，再考虑将训练版等单一版本转出，推理版继续留在台积电。

三、光互联技术路线与博通硅光业务布局

（一）OCS（光交换电路）技术进展

技术定位与应用边界：OCS依靠MEMS微透镜实现快速光连接，适合光互联场景，但不适合数据转发与解析工作；现阶段属于谷歌私有协议，主要服务谷歌自身业务（私域场景）。

开放化趋势：

谷歌已成立专门光互联部门，联合博通推动OCS从私有协议向行业开放标准演进，解决私有协议限制大规模普及的问题（如Anthropic因异构需求拒绝采用）。

开放化核心条件：获得行业广泛认可、接口兼容现存主流协议、降低厂商接入门槛，需组建行业联盟协同推进，当前行业已有UA-Link、英伟达NVLink Fusion等同类标准联盟。

落地案例：TPUV6确定采用OCS搭配2.4T相干光的组合方案，现阶段主要落地私域网络。

（二）CPO与NPO技术路线

CPO（共封装光学）

量产节奏：推进进度不及市场预期，2027年为量产元年，但初期出货规模有限，真正成为行业主流预计要到2029-2030年。

落地难点：1.6T速率下传统有机基板无法满足性能要求，需切换为玻璃基板，但玻璃基板存在打孔困难、易碎裂、铜连接易脱落等工艺难题；博通正与台积电合作联合攻关。

价值：是204.8T及以上速率交换机的核心支撑技术，可将互联距离从厘米级缩短到毫米级，突破传统可插拔光模块的物理极限。

NPO（近封装光学）

定位：属于CPO的简化过渡方案，功耗优于传统光模块但弱于CPO，更多利好光模块厂商。

博通态度：不会主动推广NPO，该路线对博通商业收益有限，博通难以占据主导地位，核心资源聚焦CPO路线。

（三）博通硅光业务布局

业务结构：上游聚焦CW光源、光芯片等光元器件，自主完成收发器、检测器、激光波导等光学基础单元设计；工艺实现深度绑定台积电，依托先进制造工艺落地。

产能安排：

CPO、新一代硅光器件等高端产品，产能依靠台积电等外部合作伙伴协作实现。

CW光源、VCSEL器件拥有自有工厂（加州Fremont厂区），整体规模小于Lumentum、Coherent等专业光器件厂商，但可满足自身自用与核心客户需求。

（四）厂商部署差异

亚马逊、Meta大规模使用AEC有源铜缆，优先成本管控；亚马逊数据中心大量部署直连铜缆、近封装铜缆、有源铜缆，光纤部署占比不高，短期无OCS规划。

谷歌数据中心网络建设优先选用光纤与OCS架构，AEC有源铜缆使用量很低。

四、交换机芯片市场格局与国产替代进展

（一）全球市场规模与博通份额

产品规格	2026年整体出货	博通出货量	2027年整体出货	博通出货量
51.2T交换机芯片	近80万颗	约50万颗	近100万颗	-
102.4T交换机芯片	12万-15万颗	约15万颗	约60万颗	40万-50万颗

2026年102.4T出货受限原因：配套光芯片、光模块供给不足，且台积电3nm产能优先供给GPU、TPU，交换机DSP芯片产能配额少。

下一代产品：204.8T交换机芯片，传统交换机+独立光模块形态将触碰PCB物理极限，需依靠CPO或NPU方案实现。

（二）交换机与光模块的匹配关系

配置规则

102.4T交换机：市场主流配置64通道1.6T光模块；理论可配800G光模块，但会造成芯片性能浪费。

51.2T交换机：可搭载32个1.6T光模块，也可配置800G光模块；102.4T普及前，部分51.2T交换机会配置1.6T光模块提升带宽，但仅启用32通道，无法释放全部性能。

出货量背离的核心原因

光模块产业链普遍存在超额下单、库存囤货现象：上游订单规模比真实下游需求高出50%-100%，囤货行为沿产业链逐级传导；交换机价值量高，厂商不会大规模囤货，因此光模块出货增速看似高于交换机。

存量替换带动需求：51.2T升级到102.4T过程中，大量800G光模块替换为1.6T，这部分需求来自存量升级，不完全对应新增交换机。

损耗与备件规则：光模块年损耗率约3%-5%，头部厂商（旭创、新易盛等）良率更高，部分二三线厂商损耗率超10%；客户采购通常按3%-5%比例预留备件。

（三）国产替代进展与瓶颈

各档位替代进度

25.6T（对应400G）：国产化替代进展较好，当前替代比例约20%-30%，预计2027年可超过50%；国产产品成本优势突出，高端性能场景仍以海外方案为主。

51.2T：盛科、云合、华为等国内厂商均在研发，现阶段大多处于送样阶段，预计2027下半年有望实现量产。

102.4T：国内落地规模很小，仅字节、阿里、腾讯等头部云厂商少量使用。

核心瓶颈

先进制程：51.2T交换机芯片基本需要5nm工艺，台积电先进产能被海外大厂占据，分配给国内厂商的配额有限，叠加国内厂商体量偏小，成为量产核心约束。

SerDes IP能力：交换机芯片对SerDes性能要求为行业最高档，博通技术领先，其次是Marvell；国内厂商现阶段最高可做到112GSerDes，性能指标与海外头部方案仍有明显差距。

（四）国内市场合作模式

博通国内业务直接对接云厂商完成采购，整机技术落地依靠锐捷、新华三、中兴、浪潮等主流交换机厂商，博通与交换机厂商对接技术细节。

博通芯片在国内被禁售的概率偏低，国产化推进核心逻辑是国产芯片的性价比优势，政策层面鼓励国产化，但前提是国产厂商技术能力匹配行业需求。

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