当前AI集群内部互联主要靠两条路：NVLink解决GPU之间高速通信，InfiniBand/RoCE解决机间和柜间网络连接。

电气互联单通道速率已推到112Gbps，逼近铜线和PCB物理极限，再往上推功耗暴增、信号恶化且成本指数上升。

而下一代AI集群柜间带宽需求已从7.2Tbps跳到14.4Tbps且还在翻倍，电气方案在技术和经济上都走不通了。

光信号在光纤中损耗远低于电信号、带宽密度可达数倍至十倍、功耗优势显著，是物理定律决定的唯一出路。

但光信号是模拟的、易失真且没法直接被数字系统处理，必须有个"翻译官"把光转数字、做纠错均衡和时钟恢复，这个翻译官就是光DSP芯片。

DSP芯片在光模块中的角色是光信号与数字系统之间的桥梁和大脑。

价值占比：在整个光模块的BOM物料清单中，DSP芯片的价值占比约15-20%，仅次于激光器（约30%~35%），高于TIA/Driver，是技术门槛最高且替代难度最高的环节

核心任务：信号均衡、前向纠错（FEC）、时钟数据恢复（CDR）、自适应调制解调。在800G和1.6T场景下，以上任务复杂度几何级上升，对DSP架构设计提出极高要求。

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DSP芯片产业链

DSP芯片上游包括光电材料和EDA/SerDes IP核，合计占模块成本约40%；中游是光DSP芯片设计加光模块封装，芯片设计拿走模块售价的50%~60%；下游是数据中心互联、电信传输、AI集群互联等。

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DSP芯片产业链上游

DSP芯片产业链上游分两条线：材料线和工具线。

材料线

III-V族外延（InP、GaAs）：800G/1.6T需求爆发后结构性紧缺，交期从12周拉长至20周以上。全球核心玩家包括住友电工、三菱化学、Lumentum光电器件部门。国内云南锗业、北京通美、有研新材偏上游InP衬底，三安光电、光智科技偏外延生长，立昂微、博杰股份偏器件，13所/46所偏军工和科研，苏州纳微偏纳米级应用。海外大厂商英特尔和博通均已推出硅光方案，长期看可能压低InP材料的战略价值。

硅光材料：硅光方案的底层材料，用CMOS工艺替代InP，具有成本低且易于大规模生产等优势。全球硅光材料市场主要由康宁、住友电工等海外厂商垄断，国内石英股份、菲利华、天通股份等均有所布局。

薄膜铌酸锂：下一代高速调制器材料，是1.6T/3.2T高速光模块的关键材料。海外Lumentum是全球最早量产TFLN调制器芯片的厂商之一、Ayar Labs是TFLN路线在CPO领域的标杆、英特尔在内部研发1.6T TFLN光引擎方案。国内光库科技是全球少数几家能量产TFLN调制器芯片的公司之一，铌奥光电专注TFLN调制器芯片，核心团队来自中科院半导体所等机构。仕佳光子与中科院合作布局薄膜铌酸锂，华为海思在自有光模块中已有应用。

激光器芯片、探测器芯片：约占光模块BOM成本的30%~35%。海外800G/1.6T所需的56G/112G PAM4高速激光器芯片市场份额集中在住友电工（日本）、三菱化学（日本）、博通（美国）等。国内源杰科技、仕佳光子、光迅科技、永鼎股份、东山精密（索尔思）、长光华芯等，海信宽带等加速国产替代。

工具线

EDA：工具线包括光电混合仿真EDA（Cadence、Synopsys），以及高速SerDes IP核授权（Synopsys、Cadence、IBM）约占10%。国内华大九天、概伦电子等厂商可支撑DSP芯片的电路仿真和版图设计。

IP核：DSP芯片不是从零设计，SerDes/PLL/DSP核心都是买IP再集成，可以说IP质量直接决定芯片性能。关键IP包括①高速SerDes（112G PAM4）②DSP信号处理核 ③TIA/Driver ④PLL时钟。海外Arteris、Synopsys等为头部厂商，国内芯原股份自有112G SerDes IP。

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中游：DSP芯片设计 封装集成

中游是产业链的核心价值环节，分芯片设计和模块封装两段。

芯片设计：包括高速DSP（负责SerDes编解码、FEC前向纠错、均衡算法、CDR时钟恢复）。Marvell 博通双寡头，合计占全球光互联DSP市场70%以上。Marvell在800G和1.6T光DSP占据绝对优势，并靠DSP TIA 驱动一体化平台绑定英伟达，产能被锁死。博通以交换芯片 SerDes打包垂直整合，在英伟达的GB200 NVL72架构里，博通的方案占比也在上升。

国内厂商中裕太微、卓胜微（云塔半导体）等加速布局，中兴微电自研800G DSP，内供为主已在中兴自有光模块中使用。此外，大厂IP外溢路线相关包括澜起科技、盛科通信、寒武纪等。而光库科技以光器件为主，近年布局DSP芯片，收购相关团队800G DSP在研。

封装集成：由光模块厂商完成，包括TOSA/ROSA封装、DSP芯片与光引擎的板级集成。封装环节是国产最强的一环，包括中际旭创（全球第一）、新易盛、华为海思等众多厂商，此外海外Coherent、Lumentum等亦有所布局。

从中游段的行业核心趋势来看，一是DSP与交换芯片深度融合，博通已将Tomahawk交换芯片 SerDes DSP 光模块方案打包卖，形成垂直锁定；二是硅光DSP正在崛起，英特尔和Ayar Labs推动光电共封装（CPO），DSP从独立芯片走向与光引擎集成；三是光模块厂商自研DSP，部分头部厂商正在尝试自研DSP以降低对Marvell的依赖，这类厂商在供应链安全上有额外价值。

系统设备集成：光模块最终被集成到交换机、路由器、DCI设备、AI集群互联设备中，DSP的性能直接决定系统的传输距离、速率和可靠性。

随着CPO成为下一代AI集群互联的主流路线，DSP将与交换芯片深度耦合，甚至出现"DSP Switch"一体化芯片。英伟达、博通、Arista、华为、新华三、锐捷网络等都在该领域布局。

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下游：光互联DSP芯片应用终端

光互联DSP芯片的最终买单方，分四大场景：AI数据中心互联（400G/800G/1.6T可插拔光模块 CPO，占比约55%）、电信传输网（城域/长途，100G~400G，占约25%）、AI集群内部互联（DCI和机柜间互联，占约15%）、企业网/园区网（100G及以下，占约5%）。

下游客户集中度极高，Meta、微软、谷歌、亚马逊四家云厂商采购了全球超50%的高速光模块。

当前光互连光互联是增长最快的成本项，供需紧张锁定至2028。整体来看，AI集群互联需求将持续爆发，预计2026~2027年1.6T将放量，DSP算力需求翻倍。CPO（共封装光学）将在2027年后开始替代可插拔方案，DSP从独立芯片变为SoC的一部分。