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【爱建电子周报】微软积极部署空芯光纤应用

2025-09-10 18:32

(来源:爱建证券研究所)

微软积极部署空芯光纤应用

-爱建电子行业周报-

本报告发布于2025年09月10日

投资要点:

电子板块整体回调。本周(2025/9/1-9/5)SW电子行业指数(-4.57%),涨跌幅排名28/31位,沪深300指数(-0.81%)。SW一级行业指数涨跌幅前五分别为:电力设备(+7.39%),综合(+5.38%),有色金属(+2.12%),医药生物(+1.40%),纺织服饰(+1.37%),涨跌幅后五分别为:国防军工(-10.25%),计算机(-7.27%),非银金融(-4.96%),电子(-4.57%),钢铁(-3.17%)。本周SW电子三级行业指数涨跌幅前三分别是:电子化学品Ⅲ(-1.46%),消费电子零部件及组装(-2.22%),LED(-2.22%);涨跌幅后三分别是:数字芯片设计(-9.13%),模拟芯片设计(-5.86%),集成电路封测(-5.71%)。

2024年11月19日,微软在Ignite 2024大会宣布未来24个月计划部署1.5万公里空芯光纤(HCF)以提升数据传输能力,并称其较传统光纤在速度、带宽、能效上有质的飞跃,且损耗达光纤史上最低,能解决数据中心延迟与能耗问题。2025年9月1日,微软Azure联合英国南安普顿大学团队,在《Nature Photonics》发表空心双嵌套反谐振无节点光纤技术,该技术传输带宽和损耗均超传统微结构光波导,在1550nm波长处测得的损耗为0.091dB km−1,在66THz窗口内则保持在0.2dB km−1以下。

空芯光纤(Hollow-core fiber)是以空气(或真空)为传输介质的光纤。它的核心用于替代传统玻璃/塑料芯实芯光纤,其结构由空心玻璃毛细管、内侧反射性银(Ag)层、介电碘化银(AgI)层及外层保护套构成,即便空芯内径达300µm,仍可实现LWIR(长波红外)激光器的单模光束传输。相较于实芯光纤,空芯光纤优势显著:因光在空气芯中传输,规避了玻璃折射率导致的固有延迟,时延降低31.8%;非线性效应被大幅削弱,入纤功率更高,能减少数据中心能耗与运营成本;空气色散特性弱于玻璃,材料色散被显著抑制,进而具备超1000nm的大带宽(为实芯光纤5倍以上)与低色散特性,可满足数据中心对大容量传输的需求。

全球空芯光纤市场规模整体呈现上升趋势。2024年全球光纤市场规模达82.2亿美元,其中中国空芯光纤市场规模0.7亿美元,仅占0.8%,发展空间大;区域分布上,欧洲是全球最大空芯光纤市场,2023年欧洲空芯光纤市场份额达45%,其优势主要源于区域内顶尖研发机构与完善的光电子产业链支撑。国内外头部企业正加速布局:国外,美国微软计划未来两年部署1.5万公里空芯光纤以支撑AI连接,并收购英国空芯光纤生产商Lumenisity;丹麦NKT Photonics聚焦特种微结构光纤研发,相关产品已落地多领域。国内方面,长飞光纤的空芯光纤实现光信号速度提升47%、传输时延降低30%;长盈通开发出空芯光纤耦合模块与空芯反谐振光纤。

投资建议:空芯光纤在数据中心领域具有较强的性能优势,未来有望长期受益于数据中心基建投资。建议关注空心光纤核心供应商长飞光纤。长飞光纤具备制造空芯光纤的原材料和工艺技术,单根光纤长度超20公里,偏振模色散控制达到国际领先水平。长飞光纤与三大运营商合作在空芯光纤商用领域创下多项世界纪录:与中国移动建成全球首个800G空芯光纤试验网;与中国联通实现1.2Tbit/s单波速率传输10.2km;与中国电信完成全球首个单波1.2T、单向超100T空芯光缆现网示范。

风险提示:1)国际贸易摩擦加剧2)下游需求不及预期3)技术升级进度滞后

1. 微软积极部署空芯光纤应用

  2024年11月19日,微软在Ignite 2024大会上宣布,未来24个月计划部署15000公里空芯光纤(HCF),以提升数据传输能力。微软指出,空芯光纤较传统光纤在速度、带宽、能效上实现质的飞跃;且已证实其损耗达到光纤史上最低,能有效解决对数据中心至关重要的延迟与能耗问题。

  此后在2025年9月1日,微软Azure光纤公司联合英国南安普顿大学Marco Petrovich、Eric Numkam Fokoua、Francesco Poletti等人,在《NaturePhotonics》期刊发表研究成果,报道了一种空心双嵌套反谐振无节点光纤技术。该技术在传输带宽和损耗上均超越传统光纤的微结构光波导,其中在1550nm波长处测得的损耗为0.091dB km−1,在66THz窗口内则保持在0.2dBkm−1以下。

1.1 空芯光纤概述

  空芯光纤(Hollow-core fiber)是以空气为传输介质的光纤,用于替代传统以玻璃芯为传输媒介的光纤。空芯光纤由空心玻璃毛细管、内部的反射性银(Ag)层、介电碘化银(AgI)层组成,最外层还有保护套。其空芯的内径相对较大(如300µm),却仍能实现LWIR(长波红外)激光器的单模光束传输。

  相较于传统的实芯光纤,空芯光纤具有低时延、高入纤功率、低衰减、大带宽和低色散等优势。因空芯光纤内部是空气,光在中心空气孔中传输,既避免了传统光纤因玻璃折射率导致的信号传输固有延迟(时延降低31.8%),又削弱了非线性效应,能实现高入纤功率,有效降低数据中心的能耗和运营成本;同时,空气的色散特性弱于玻璃,材料色散被极大地抑制。因此空芯光纤具备大带宽(可超过1000nm)与低色散特性,满足数据中心对数据传输容量的巨大需求。

1.2 空芯光纤将应用于数据中心

  Fortune Business Insights数据显示,全球光纤市场规模2024年为82.2亿美元,2025年增至89.6亿美元;QY Research数据显示,2024年中国空芯光纤市场规模0.7亿美元,占全球光纤市场0.8%,发展潜力大。

  欧洲是全球空芯光纤供给领域最大的区域市场。YH Research数据显示,2023年全球空芯光纤区域供给市场份额分布为:欧洲45%、北美25%、亚太20%、其他10%。

  欧洲能在供给端占据领先地位,一方面是区域内拥有英国南安普顿大学、丹麦技术大学等顶尖研究机构与高校,可积极开展空芯光纤核心技术研发;另一方面光电子产业链协同高效,从特种玻璃材料、精密制造设备到高端光器件,已形成完善的产业生态,有力支撑了空芯光纤的研发与生产供给。

  国内外头部企业正加速空芯光纤技术突破与产业化落地。国外,美国微软宣布未来两年部署1.5万公里空芯光纤支撑AI连接,还收购英国空芯光纤生产商Lumenisity 强化技术储备;丹麦NKT Photonics聚焦特种微结构光纤(光子晶体光纤)研发制造,相关产品已应用于多领域。

  国内企业空芯光纤成果显著。长飞光纤自主研发的空芯光纤以空气纤芯替代玻璃纤芯,光信号速度提升约47%、时延降低约30%;长盈通已开发空芯光纤耦合输出集成模块,还研发出空芯反谐振光纤;烽火通信自主研发四管双嵌套式空芯光纤,优化结构后兼顾高机械强度与抗弯曲特性,适配复杂环境。

 空芯光纤在数据中心中的应用可分为城域数据中心、广域数据中心、边缘数据中心和数据中心内部互联。城域数据中心互联的传输距离≤100公里,空芯光纤的传输速度较传统光缆提升近50%,且在保持相同时延水平的前提下,有效传输距离延长1.5倍;数据中心内部互联的传输距离≤500米,其低时延特性有望将AI训练效率提升10%以上。

  广域数据中心互联的传输距离达数百公里,空芯光纤凭借低损耗、大带宽、低非线性及色散优势,有望大幅提升传输容量与稳定性;边缘数据中心互联无明确传输距离标注,空芯光纤的低时延特性则为边缘数据中心的建设提供了高度灵活性。

1.3长飞光纤简介

  长飞光纤成立于1988年,作为中国最早的中外合资光缆企业之一,主要产品有光纤预制棒、光纤和光缆,以其技术领先与全球化布局正抢占未来制高点。

  公司营业收入2024年达到121.97亿元,2020-2024年复合增速约为10.36%;同期公司持续投入研发,2020-2024年,研发金额与营业收入比例分别为5.04%、4.96%、5.67%、5.80%、6.45%。

  产品结构上,长飞光纤光传输产品占比66%、光互联组件18%、其他6%;公司主攻光传输产品(如空芯光纤等)与光互联组件(如光模块等),且凭借“预制棒、光纤到光缆”全产业链自主可控形成完备产品结构。

2. 全球产业动态

2.1

华为发布Mate XTs非凡大师

   2025年9月4日,华为Mate XTs非凡大师及全场景新品发布会在深圳举行。会上正式发布全新一代三折叠屏旗舰手机——HUAWEI Mate XTs非凡大师,产品起售价为17999元。该机核心搭载华为新一代旗舰芯片麒麟9020,该芯片的搭载标志着华为在核心芯片自主可控领域实现关键突破,技术自主性迈上新台阶。

  从核心配置与功能来看,HUAWEI Mate XTs非凡大师亮点突出。麒麟9020芯片实现36%的性能提升,为设备赋予更强劲的计算性能与能效优势;机身首次预装完整版WPS Office等专业办公软件,搭配其独特的三折叠大屏形态,可实现PC级多窗口并行操作;采用华为自研天工铰链系统,外折转轴厚度较前代减少23%,内折转轴厚度降低16%,抗冲击性能同步提升35%;硬件上配备10.2英寸超大屏、5600mAh大容量电池,软件则搭载鸿蒙操作系统5.1;影像系统采用红枫原色摄像头模组,搭配十档可变光圈主摄、潜望式长焦镜头与超广角镜头,能精准还原真实场景色彩。

  此外,该机支持HUAWEI M-Pen 3手写笔,不仅可实现全局批注、分屏摘录与提笔速记,还能切换空鼠模式,满足隔空刷视频、演讲翻页等便捷操作需求;鸿蒙大屏 AI 功能进一步集成小艺知识库、个性出行规划、深度解题与连续翻译能力,全面提升多场景下的使用效率与智能体验。

2.2

月之暗面发布新版本模型Kimi K2-0905

  9月3日,月之暗面Kimi在其官方Discord平台发布新版本模型——Kimi K2-0905。该模型基于基础模型构建,重点实现了编程能力的增强;目前暂未具备思考能力与视觉处理能力,但完整保留了此前Kimi K2-0711模型广受用户认可的个性与风格。

  当前,该模型暂未开源,正处于Beta测试邀请开放阶段。

2.3

SK海力士引进存储器业界首台量产型High NA EUV设备

   2025年9月3日,SK海力士宣布,已将业界首款量产型高数值孔径极紫外光刻机(High NA EUV)引进韩国利川M16工厂,并同步举行了设备入厂庆祝仪式。

  SK海力士表示,当前全球半导体市场竞争日趋激烈,此次设备布局已为公司快速研发、供应高端半导体产品筑牢基础;同时,通过与合作伙伴深化协作,将进一步提升全球半导体供应链的可靠性与稳定性。

  在半导体制造领域,微细制程的优化是提升产品性能与生产效率的核心——电路图案越精密,单晶圆的芯片产出量就越多,产品的能效与性能也能同步提升。SK海力士自2021年起,便在第四代10纳米级DRAM产品中首次引入EUV技术,此后持续将该技术拓展至先进DRAM制造领域;而面对未来半导体产业对超微细化、高集成度的需求,引进性能超越现有EUV的下一代设备,已成为行业发展的必然趋势。

  此次SK海力士引进的设备,为荷兰ASML生产的TWINSCAN EXE:5200B(即业界首款量产型High NA EUV)。相较于现有EUV设备(数值孔径NA 0.33),该设备的光学性能(数值孔径NA 0.55)提升40%,可制作精密度达现有设备1.7倍的电路图案,芯片集成度也同步提升2.9倍。

2.4

慕尼黑工业大学与台积电携手设立AI芯片研发中心

  2025年9月1日,德国巴伐利亚邦政府宣布,慕尼黑工业大学(TUM)与台积电合作设立 AI 芯片研发中心「慕尼黑高科技AI芯片先进技术中心」(MACHT-AI),核心目标为强化欧洲芯片设计能力、培养本土半导体人才。

MACHT-AI由慕尼黑工业大学专精硬件设计的胡萨姆・阿姆鲁奇(Hussam Amrouch)教授牵头,聚焦两大方向:一是高效能可定制AI芯片研发,二是面向学生及研究人员开展鳍式场效晶体管(FinFET)等先进制程技术培训;台积电将提供技术支援。

  慕尼黑工业大学校长托马斯・霍夫曼表示,阿姆鲁奇教授的专业能力将支撑中心发展,深化学校在AI硬件设计及FinFET制程领域的教学研究。

  经费方面,中心由巴伐利亚邦科学部与经济部共同出资,总额约447.5万欧元。邦科学部长马库斯・布鲁莫指出,合作将培养本土先进芯片人才;经济部长休伯特・艾万格提到,新中心可填补德国半导体人才缺口。

  台积电今年5月已宣布在慕尼黑设芯片设计中心,聚焦汽车、AI及工业物联网领域高效能芯片开发,预计2025Q3启用,此次MACHT-AI将与其形成协同。

2.5

OpenAI 宣布收购产品测试初创公司Statsig

  9月2日,OpenAI宣布以11亿美元收购产品测试领域初创公司Statsig。收购完成后,Statsig首席执行官维贾耶将加入OpenAI,担任应用部门技术主管,负责聊天机器人ChatGPT及AI辅助编程工具Codex的产品工程相关工作。

  Statsig由维贾耶于2021年创办,核心业务是为OpenAI等创新企业提供A/B测试、功能标记及实时决策支持等技术服务。成立四年间,公司发展迅速,年化收入达4000万美元。此次被收购后,Statsig将继续独立运营,并通过其西雅图办公室为客户提供服务。

  从战略价值来看,OpenAI表示,Statsig平台此前已为其产品快速交付与迭代优化提供核心支撑;将Statsig纳入内部体系后,OpenAI应用部门的实验推进效率与技术迭代能力将进一步增强,为旗下核心产品的体验升级与功能创新提供更坚实的技术保障。

3. 本周市场回顾

3.1SW一级行业涨跌幅一览

  本周SW电子行业指数(-4.57%),涨跌幅排名28/31位,沪深300指数(-0.81%)。SW一级行业指数涨跌幅前五分别为:电力设备(+7.39%),综合(+5.38%),有色金属(+2.12%),医药生物(+1.40%),纺织服饰(+1.37%),涨跌幅后五分别为:国防军工(-10.25%),计算机(-7.27%),非银金融(-4.96%),电子(-4.57%),钢铁(-3.17%)。

3.2 SW电子三级行业市场表现

  本周SW电子三级行业指数涨跌幅前三分别是:电子化学品Ⅲ(-1.46%),消费电子零部件及组装(-2.22%),LED(-2.22%);涨跌幅后三分别是:数字芯片设计(-9.13%),模拟芯片设计(-5.86%),集成电路封测(-5.71%)。

  本周SW电子行业涨跌幅排名前十的股票分别是:泓禧科技(+42.34%),苏大维格(+31.06%),腾景科技(+30.20%),杰华特(+30.05%),天通股份(+27.37%),源杰科技(+24.87%),天岳先进(+19.81%),成都华微(+19.79%),莱尔科技(+17.29%),中熔电气(+16.22%)。

  涨跌幅排名后十的股票分别是:瑞芯微(-19.61%),乐鑫科技(-17.49%),波长光电(-16.43%),东芯股份(-16.10%),捷邦科技(-15.38%),华海诚科(-15.18%),硕贝德(-14.89%),博通集成(-14.88%),崇达技术(-14.52%),景旺电子(-14.38%)。

3.4 科技行业其他市场表现

  费城半导体指数(SOX)本周涨跌幅为-0.02%;恒生科技指数本周涨跌幅为+0.23%。

  中国台湾电子指数各板块本周涨跌幅分别是:半导体(+1.97%),电子(+0.98%),电脑及周边设备(-0.64%),光电(-0.16%),网路(+0.37%),电子零组件(-1.60%),电子通路(-2.70%),资讯服务(-0.37%),其他电子(-0.80%)。

4.风险提示

1)国际贸易摩擦加剧

2)下游需求不及预期

3)技术升级进度滞后

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