我花了很多時間研究光學領域的財報電話會議，發現有一條主線反覆出現在不同的地方。
它出現在 Ciena 關於分散式 AI 訓練的論述中。
它出現在 Nokia 的 AI 與雲端訂單中。
它出現在 Lumentum 關於泵浦雷射與窄線寬元件的評論中。
它出現在 Coherent 的磷化銦擴產計畫中。
它出現在 Corning 的超大規模資料中心長期光纖合約中。
它出現在 Lumen 的暗光纖合約中。
乍看之下，這些可能像是各自獨立的故事。
一家公司在談光學系統。另一家在談雷射。另一家在談光纖。另一家在談實體路由。還有一家在談同調 DSP。
但它們都指向同一個架構轉變。
這就是我這份報告想要深入探討的層面。
這是我最喜歡的參與光學超級週期的方式之一，而且它經常被忽略。
但處於最前沿的公司正在大力宣傳，是時候聽聽它們的聲音了。
在這份報告中，我將解析這個層面是什麼、我們聽到的所有訊號、它為何變得重要、這個市場的意義，以及 12 家相關的公司。
免責聲明
本報告僅供教育與資訊參考之用。它反映了我個人的研究過程以及對公開資訊的解讀。這並非財務建議、投資建議，也不是買入、賣出或持有任何證券的推薦。我可能持有文中討論的某些公司的部位。請自行研究，並根據您自身的風險承受能力、投資時間範圍和財務狀況做出決策。
這個主題是 橫向擴展 (Scale-across)。
我之前曾以幾種不同的方式討論過它，但我想為此撰寫一份全面的報告。
這個概念非常直接。
AI 集群變得過於龐大，無法全部放在同一個地方。
到了某個程度，限制條件會變成物理性的。電力、土地、散熱、許可證、光纖接入、路由可用性。要在同一時間於同一地點獲得足夠的基礎設施，變得困難。因此，架構開始向外擴散。
超大規模資料中心不再建造一個巨大的 AI 資料中心並將所有東西塞進單一場址，而是開始連接多棟建築、園區或設施，讓它們能像一個更大的訓練環境一樣運作。
橫向擴展暴露了一個瓶頸。一旦 AI 運算跨越距離，限制層就變成了這些站點之間的光學基礎設施，如同調光學、光纖、泵浦雷射、窄線寬雷射、光放大、暗光纖路由，以及支撐許多最重要元件的磷化銦產能。
這是一個架構轉變。
不同的層面
我認為理解這個問題最簡單的方式，是將 AI 網路劃分為三個層面。
垂直擴展 (Scale-up)。
水平擴展 (Scale-out)。
橫向擴展 (Scale-across)。
從投資角度來看，它們非常不同。
垂直擴展：機櫃內部
這是 GPU 緊密相鄰，需要像一個更大的處理器一樣進行通訊的地方。
這裡的距離很短。我們談論的是公分到幾公尺。
主要的限制是在機櫃內以極高的頻寬和低延遲傳輸數據。
水平擴展：資料中心內部
水平擴展是資料中心機房。
這是連接單一大型建築內數千個 GPU 機櫃的網路。距離最遠可達約兩公里。這就是 800G 和 1.6T 收發器目前正在快速成長的地方。
這裡主要的光學技術是 PAM4。
PAM4 代表四階脈衝振幅調變。它不只使用光的開或關，而是使用四種強度等級。這讓系統能透過同一個通道承載更多數據。
PAM4 在建築物內部運作良好。它成本效益高、效率好，並且已經大規模部署。
目前許多光學相關的交易都集中在這裡。
橫向擴展：建築物與站點之間
當集群擴展到單一建築物之外時，橫向擴展就開始了。
此時，PAM4 開始遇到傳輸距離的限制，特別是在更高速度下。在 1.6T 速度下，常見的 FR 級 PAM4 鏈路大約在兩公里範圍內。更長距離的直接檢測變體可以延伸更遠，但當鏈路進入園區和 DCI 距離時，同調光學和同調精簡版 (coherent-lite) 變得更實用。
DCI 代表資料中心互連。它是用於連接一個資料中心到另一個資料中心的光學網路。
這就是同調光學登場的地方，也是這份報告真正開始的地方。
為什麼距離會改變光學架構
在資料中心內部，任務是在相對較短的距離內移動大量數據。
在資料中心之間，問題就改變了。
數據仍然需要快速移動，但現在訊號必須能夠承受距離。它必須穿過光纖路由，並處理色散、雜訊、損耗、放大以及可靠性要求，這些在鏈路變長時變得更加重要。
這就是同調光學發揮作用的地方。
PAM4 主要是在讀取光的強度，而同調光學則從光波中讀取更多資訊。
一個同調接收器將輸入訊號與一個單獨的內部雷射混合。這允許系統恢復關於光波強度和相位（時序）的資訊。
一旦同時使用強度和相位，你就可以在同一個光學通道中承載更多資訊。你還可以獲得更高級的數位訊號處理 (DSP)，它有助於校正訊號在傳輸過程中累積的失真。
這就是為什麼當 AI 資料中心跨越園區或都會區時，同調光學變得重要。
在 400G 速度下，同調光學可以在沒有放大的情況下將數據移動約 80 公里。使用放大後，傳輸距離可以延伸得更遠。其代價是複雜性。
同調模組需要窄線寬雷射、更強大的 DSP 以及更先進的光學組件。它們的成本更高，功耗也比基本的短距離光學元件更大。
但如果任務是連接相距 10、50 或 100 公里的 AI 建築，同調光學就成為實用的預設選擇。
而在這個領域中，也存在一個演進過程。
400ZR 是基礎。它承載 400 Gbps，並且已經大量出貨多年。
800ZR 和 800ZR+ 是目前正在成長的產品。它們傳輸 800 Gbps，並且對雲端和 DCI 網路變得越來越重要。
Ciena 特別提到，有三家超大規模資料中心正在使用其光學解決方案進行分散式 AI 訓練，並指出其 RLS 平台和 800ZR 可插拔模組是滿足該需求的產品。
接著是 1600ZR、1600ZR+ 和 1600CL。
這些目標是 1.6 Tbps。OIF 在 1600ZR、1600ZR+ 和 1600CL 上的工作在 2025 年和 2026 年取得進展，產品正在開發中，互通性工作仍在進行。
我發現一個特別有趣的部份是同調精簡版 (coherent-lite)。
同調精簡版是為中間地帶而設計的。它採用了同調技術，並去除了園區鏈路不需要的一些長途傳輸功能。
其目標是在大約 2 到 20 公里的距離內，功耗約為 30 瓦，且無需外部放大。
這正是當 AI 運算擴展到多棟建築或園區時開始變得重要的甜蜜點距離。
PAM4 達到極限，完整的同調 ZR 可能帶來比鏈路需求更多的傳輸距離和開銷，而同調精簡版正好處於中間。
多軌 (Multi-Rail) 讓需求更大
我認為還有一個層面在多軌網路中仍然被低估了。
一個軌 (rail) 是一個連接到 GPU 集群的完整、獨立的網路架構。
在 NVIDIA 為其 HGX AI 工廠提供的參考架構中，每個 GPU 連接到兩個獨立的網路平面。根據拓撲結構，這些平面可以提高冗餘度、聚合頻寬，或兩者兼具。
每個軌都是它自己的光學架構。這意味著另一套交換器、收發器和光纖線路。而一旦距離增加，又會帶來另一套放大需求。
這就是為什麼多軌可以倍增光學需求的原因。
Lumentum 在 2026 年 5 月的財報電話會議上表示，多軌的機會「巨大」，而且可能比人們目前模型預測的還要大。
執行長 Michael Hurlston 補充說，Lumentum 在橫向擴展元件方面的限制可能比 EML 還要大，尤其是泵浦雷射和窄線寬雷射。
這是一個重要的評論！
EML 是每個人在談論 800G 和 1.6T 收發器時都會提到的雷射晶片。但 Lumentum 表示，橫向擴展的元件層面可能更為吃緊。
Nokia 也在 2026 年的 OFC 上推出了一款多軌線上放大器，號稱能在不擴展實體基礎設施的情況下，將密度提升 8 倍。
這就是當客戶試圖在同一個實體空間內推動更多光纖容量時，你會推出的那種產品。
所以，多軌是同一論點的一部分。
更多的分散式運算創造了更多的光學鏈路。更多的軌則倍增了鏈路的數量。距離則增加了放大需求。
這將瓶頸帶回了雷射、光學元件和光纖。
瓶頸之下的瓶頸：InP
橫向擴展創造了對光學系統的更多需求。
這些系統需要雷射、同調元件、泵浦雷射、窄線寬組件、增益晶片和光電探測器。
這些供應鏈中的很大一部分都與磷化銦有關。
磷化銦 (InP) 是一種化合物半導體材料，用於許多高速光學雷射、增益晶片、同調光學元件和某些光電探測器中。
重要的 InP 磊晶和元件產能位於通用 CMOS 晶圓廠產能之外。其製造基礎較小、更專業化，並且歷史上圍繞著電信需求建立。這就是為什麼快速擴張它很困難。
在這次財報季中，幾家公司都指出了同樣的廣泛限制。
Fabrinet 表示，由於雷射、記憶體和 ASIC 的元件短缺，出貨量和營收低於需求水準。這很有用，因為 Fabrinet 是一家合約製造商。它為光學供應鏈中的許多公司製造產品，因此其評論提供了廣泛的參考。
Coherent 表示，磷化銦已經是多個季度的關鍵限制因素，並將其描述為行業性的限制。
Lumentum 表示，雷射晶片的供需失衡超過 30%，客戶想要超過公司能供應的產量。它還表示，用於橫向擴展的泵浦雷射和窄線寬元件比 EML 更為吃緊。
Nokia 表示，行業建設磷化銦的規模正在將需求推回供應鏈，並需要更多產能。
Applied Optoelectronics 表示，行業性的 InP 雷射短缺，強化了加速內部產能擴張的必要性。
Semtech 透過其新收購的 HieFo 業務表示，增益晶片的需求超出產能約 3 倍。
為什麼 InP 產能難以增加
矽晶圓的規模化擁有更大的工業基礎。有更多的設備供應商、更多的晶圓廠、更多的製程知識，以及一個大得多的生態系統。
InP 則更為專業化。其製造過程通常使用 MOCVD，這代表金屬有機化學氣相沉積。這是一種用於在晶圓上生長化合物半導體層的製程。
其知識基礎較窄。晶圓尺寸較小。供應鏈正從 3 吋晶圓轉向 4 吋，再到 6 吋晶圓，而先進的矽晶圓製造則是在大得多的 300 毫米晶圓上進行。
Coherent 給出了這個轉變之所以重要的經濟原因。管理層表示，從 3 吋轉向 6 吋生產，可以創造超過 4 倍的元件數量，而成本不到一半。
這是一個重大的產能槓桿。但這些擴產需要時間。新晶圓廠需要製程轉移、驗證、良率學習、設備和客戶驗收。
這就是為什麼供應端的回應正在進行中，但限制仍然可能持續存在的原因。Coherent 的目標是到 2026 年底將內部 InP 產量翻倍，並在 2027 年底前再增加一倍以上。
Lumentum 收購了 Greensboro 的一座工廠，並正在將其從砷化鎵轉換為磷化銦，投產時間大約在六個季度後。
Nokia 將於 2026 年下半年提升聖荷西的 InP 產能，儘管管理層表示，該產能長期來看意義更大。
Semtech 正試圖在 2026 年底前將 HieFo 的產能擴大 3 到 4 倍，然後在 2027 年底前再擴大 3 到 4 倍。
AAOI 計劃在 2027 年前將 InP 雷射製造能力擴大約 350%。
業界正在做出回應。問題在於它能否足夠快地做出回應。
這篇文章真的很長。
繼續閱讀這裡：
