AI算力競賽正快速推升資料中心對高速網路的需求，而隨著大型AI模型與雲端運算規模持續擴大，資料中心內部需要在大量GPU之間進行高速資料交換，使傳輸頻寬逐漸成為AI基礎設施的關鍵瓶頸。在此趨勢下，光通訊技術與高速光模組需求快速成長，成為近年市場關注的重要AI基礎建設題材。本文簡介光通訊產業鏈，並點出相關供應鏈，協助讀者快速掌握市況。

 

 

文章目錄，點選你想看的段落：

光通訊是什麼？為什麼重要

AI時代的「資料傳輸瓶頸」

光通訊產業鏈

光模組是什麼？AI資料中心背後的關鍵通訊元件

高速光模組供應不足?!

800 Gbps為目前市場最重要的成長動能

1.6Tbps被視為下一個兵家必爭之地

矽光子：光通訊未來技術方向

資料中心交換器的光通訊架構：從「可插拔」到「共同封裝光學」

同場加映：Lumentum、Coherent、Applied Optoelectronics財報

 

 

光通訊是什麼？為什麼重要

光通訊（networking optics）是利用光纖傳輸光訊號來傳遞資料的技術。與傳統銅線相比，光纖具備更高頻寬、更低延遲與更長傳輸距離，因此成為現代網路、資料中心與電信基礎建設的核心。

 

AI時代的「資料傳輸瓶頸」

人工智慧的快速發展，使光通訊的重要性日益凸顯。大型AI模型訓練通常需要數千顆GPU進行協同運算，而這些晶片之間必須持續交換大量資料，因此對資料中心網路的頻寬與延遲提出更高要求。因此，資料中心正加速導入光通訊技術，以提升傳輸頻寬並降低能耗。

據統計，隨資料中心增加、都市化和網路滲透率提高，全球光通訊及網路市場將由2025年規模約265億美元，成長至2029年的354億美元，年複合成長率約7.5%。

 

 

光通訊產業鏈

光通訊產業是一條高度專業化的供應鏈，大致可分為晶片、元件、設備與應用等領域。

一、晶片：高速訊號處理核心

在光通訊系統中，資料在轉換為光訊號之前，需要先經過高速訊號處理晶片，例如DSP（Digital Signal Processor）與SerDes。這些晶片負責訊號調變、編碼與誤差修正，是高速光模組的核心技術之一。

代表美股公司：

• Marvell Technology：光模組DSP與資料中心網路晶片的重要供應商。
• Broadcom Inc.：提供高速DSP與資料中心交換器晶片。

 

二、元件：光模組與光電元件

光通訊系統的核心硬體是光模組（Optical Transceiver）。光模組的功能是將電訊號轉換為光訊號，再透過光纖傳輸，最後在接收端將光訊號轉回電訊號。

代表美股公司：

• Applied Optoelectronics：資料中心光模組供應商。
• Coherent Corp.：提供雷射與光電元件。
• Lumentum Holdings：專注於光通訊雷射與光學元件。

 

三、設備與應用：資料中心與雲端需求

光通訊產業鏈的最終需求來自網路設備與資料中心應用。光模組通常安裝在交換器或路由器中，建立資料中心內部的高速網路架構。

代表美股公司：

• Arista Networks：AI資料中心交換器供應商。
• Cisco Systems：全球最大的網路設備商之一。
• NVIDIA：GPU與AI資料中心平台供應商。
• Amazon：AWS為全球最大雲端服務商之一。

 

在整體產業鏈中，雖然晶片、光學元件與網路設備各自扮演不同角色，但從資料傳輸需求的角度來看，光模組領域往往是最直接反映資料中心頻寬升級需求的核心環節，也是近年熱門的AI基礎建設投資題材。

 

 

光模組是什麼？AI資料中心背後的關鍵通訊元件

光模組是資料中心與網路設備之間進行高速資料傳輸的重要硬體，其主要功能是將電訊號轉換為光訊號，並透過光纖進行傳輸，再在另一端轉回電訊號。

在大型資料中心或雲端基礎設施中，伺服器、交換器與儲存設備之間需要進行大量資料交換，但若僅使用傳統電纜傳輸，距離與速度都會受到限制。因此，現代高速網路普遍採用光纖通訊技術，而光模組正是連接網路設備與光纖的關鍵接口。

這些光模組的速度通常以Gbps（Gigabits per second）作為衡量標準。隨著資料中心流量快速成長，光模組的傳輸速度也不斷提升。目前市場正從400Gbps升級至800Gbps，並逐步邁向1.6Tbps的新世代技術。

 

圖：光學與光子產品領導廠Lumentum的採用OSFP封裝、速度為800Gbps的光模組

資料來源：Lumentum

 

 

高速光模組供應不足?!

據統計，2021年資料中心主要仍以100Gbps與400Gbps光模組為主，但到2025年需求將明顯轉向800Gbps；而到2029年，1.6Tbps光模組預計將占最大比例，顯示資料中心網路正朝更高頻寬快速升級。

麥肯錫評估，現階段，高速光模組供應不足可能成為AI資料中心擴張的重要瓶頸，使產業鏈必須加速技術升級與產能投資。800Gbps光收發模組的產量預計在2027年之前仍將較市場需求短缺約40%至60%。此外，1.6Tbps光收發模組的供應缺口也可能持續存在，預估到2029年仍將出現約30%至40%的供應不足。

註：100Gbps、400Gbps、800Gbps、1.6Tbps指的是光通訊模組的傳輸速率（bandwidth），代表每秒可傳輸的資料量，頻寬越高代表資料傳輸速度越快，可支援更多GPU或伺服器之間的高速資料交換。

 

 

800 Gbps為目前市場最重要的成長動能

目前資料中心網路正處於由400 Gbps升級至800 Gbps的關鍵過渡期。隨著AI訓練與大型語言模型運算需求快速成長，資料中心內部GPU叢集之間需要更高頻寬與更低延遲的互連能力，使得傳統400 Gbps架構逐漸無法滿足資料傳輸需求。

相較之下，800 Gbps光模組能在相同空間與功耗條件下提供更高的資料吞吐量，因此成為超大型雲端業者升級資料中心網路架構的主要方向。

另一方面，主流交換器晶片也已開始支援800 Gbps連接，使整體資料中心網路升級形成完整生態系。因此，在AI基礎設施投資持續擴大的背景下，800 Gbps正成為光通訊產業目前最主要的需求成長來源。

 

 

1.6Tbps被視為下一個兵家必爭之地

可留意的是，雖然800 Gbps正進入大規模部署階段，但隨著AI模型規模持續擴大、GPU 數量快速增加，資料中心對網路頻寬的需求仍在持續提升，因此市場已開始布局1.6 Tbps光模組作為下一代技術節點。

1.6Tbps光模組主要依賴200G SerDes技術與更高密度封裝設計，使單一模組可提供兩倍於800 Gbps的資料傳輸能力。未來大型AI叢集與資料中心骨幹網路將需要更高密度的互連架構，以降低網路瓶頸並提升整體運算效率。

從產業周期的角度來看，目前800 Gbps正處於大規模導入階段，而1.6 Tbps則處於早期導入與生態系建立階段。隨著交換器、DSP 晶片與光模組製造技術逐步成熟，市場預期1.6 Tbps將在未來數年逐漸進入商用化，成為下一輪資料中心網路升級的核心技術。

 

 

矽光子：光通訊未來技術方向

因AI資料中心對高速資料傳輸需求快速增加，光通訊產業也出現新的技術方向，其中最受關注的就是矽光子（Silicon Photonics）。

矽光子是一種將光學元件與矽晶片整合的技術，透過將雷射、光調變器與光波導整合在矽晶片上，使光訊號能直接在晶片層級傳輸資料，進一步提升資料中心互連效率。

現階段，矽光子仍面臨多項技術與製造上的挑戰，包括製程成本較高、光電元件整合難度大，以及測試與封裝流程仍有待成熟等問題；儘管如此，矽光子仍被視為具有長期發展潛力的技術，產業鏈有望逐步完善並逐漸擴大應用範圍。

 

 

資料中心交換器的光通訊架構：從「可插拔」到「共同封裝光學」

隨著資料中心傳輸速率從800G向1.6T演進，傳統的網路架構正迎來物理極限的挑戰。過去數十年，資料中心普遍採用可插拔光模組（Pluggable Optics），這種設計雖然具備靈活維修與易於升級的優點，但在 AI 時代的高密度算力需求下，裝置對於能耗的要求將有所提升。

因此，共同封裝光學（Co-Packaged Optics, CPO）被視為最具前景的解決方案。CPO 技術的核心在於利用矽光子（Silicon Photonics）技術，將光引擎直接封裝在交換器晶片（Switch ASIC）旁邊，大幅縮短電訊號的傳輸距離。

值得注意的是，Broadcom在CPO技術上居於產業領先地位，但是，在近期法說會中，公司強調銅纜技術在成本與傳輸效率上仍具競爭優勢。因此，CPO技術短期內仍處於技術驗證與生態系建立階段，距離大規模商業化應用仍需時間，而Broadcom則以相對務實的商業策略，在持續定義下一代CPO標準的同時，並不急於在當前取代銅纜方案。

 

圖說：可插拔光模組將光學元件設置於交換器外部，便於維修與更換；而共封裝光學則將光學元件整合於交換器晶片附近，可縮短傳輸距離並降低功耗

 

 

同場加映：Lumentum、Coherent、Applied Optoelectronics財報

Lumentum

2Q26營收6.655億美元，季增27%，連續兩季創歷史新高；其中元件營收4.437億美元，季增17%，占比67%，系統營收2.218億美元，季增43.5%，占比33%。元件營收成長來自於雷射晶片，系統營收則來自於光收發器，兩者都受惠於資料中心對於高速互連需求十分強勁，其中EML雷射晶片創下出貨新高，目前主力產品為100G，200G產品也正開始導入，主要皆用於800G與1.6T交換器。上季調整後營益率與EPS皆優於財測原因來自於產能利用率拉高、價格調漲以及產品組合較佳。上季資本支出為8,400萬美元，主要用於產能擴充。

 

Coherent

2Q26工業營收4.78億美元，季減3%，客戶需求仍屬疲弱，但資料中心與通訊營收則為12.08億美元，季增11%，創歷史新高，主要是受惠於800G與1.6T光收發器的出貨。現階段訂單出貨比超過4倍，客戶需求遠高於公司產能，2026年產能已經全數被預訂，現階段新接訂單都須至2027年才可交貨，大客戶的訂單預測甚至已到2028年，800G訂單依舊十分強勁，1.6T的訂單量也增加很多；公司將會加大速度進行擴產。

 

Applied Optoelectronics

2025年Q4的營運表現持續改善，營收為1.34億美元，較2024年同期的1.00億美元顯著成長，也高於前一季的1.19億美元。獲利能力方面，毛利率為31.4%，高於 2024年同期的28.9%，顯示在需求回升與產品組合優化下，整體毛利表現有所提升。獲利端則接近損益兩平，淨損為60萬美元，每股虧損0.01美元，虧損幅度明顯縮小。