📡 📌随着 AI 模型训练参数规模突破万亿级、推理需求呈指数级增长，单一数据中心或集群在供电、散热及物理空间上的瓶颈日益凸显。NVIDIA 于 2025 年提出
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📌随着 AI 模型训练参数规模突破万亿级、推理需求呈指数级增长，单一数据中心或集群在供电、散热及物理空间上的瓶颈日益凸显。NVIDIA 于 2025 年提出 “跨集群互联”（Scale-across）架构，将地理分散的多个数据中心通过高速光网络互联为统一计算池，以协同执行单一 AI 任务。与此同时，NVIDIA 进一步引入 “入站互联”（Scale-in）概念，作为 AI 网络五大支柱（Scale-in、Context Memory、Scale-up、Scale-out、Scale-across）之一，旨在通过 DPU 与以太网在 AI 工厂南北向边界卸载并加速用户访问、数据处理、存储读写及安全隔离流量。 📊Scale-across 网络：技术演进与核心硬件需求 📌传统数据中心互联（DCI）主要用于跨园区 / 城域的数据同步与备份，带宽需求较低（100G-400G），强调可靠性与长距离传输。相比之下，Scale-across 对带宽、时延及丢包率提出严苛要求 ——该架构依赖广域 / 园区光互联，核心产品包括： 📌・空心光纤：以空气、惰性气体或真空替代石英作为传输介质，折射率低于实心玻璃，可实现超低传输时延（较传统光纤降低 31%），是长距离低时延场景的理想介质。 📌・相干光模块：采用 IQ 调制同时控制光幅度与相位，接收端通过本振激光干涉解调，克服长距离色散与衰减。IM-DD 模块传输距离限于 2km 以内，而相干模块可延伸至 80-120km，更适配 Scale-across。其中，Coherent-lite（简化 DSP 方案）覆盖 2-20km，有望应用于 Scale-out 脊柱层、Scale-across 及 DCI 场景。 📌・多轨线系统（Multi-rail）：支持多光纤对并行，单机架光纤对数量提升 32 倍，大幅提高部署密度，并带动对高速相干光模块及高密度光放大器的需求。 📌・光电路交换机（OCS）：全光交换技术支持长距离灵活组网与高带宽，Google 的 MEMS OCS 目前主导市场，Coherent 与 Lumentum 亦为关键参与者。 🔌Scale-in 网络：Agentic AI 时代的关键入口 📌Scale-in 连接 AI 工厂与企业数据至 AI 计算，核心硬件为 NVIDIA BlueField-4（BF-4）DPU。该芯片集成 Grace CPU 与 ConnectX-9，提供硬件级零信任隔离与多租户存储卸载，实现 18 倍 AI 工厂服务带宽与 2 倍存储加速性能，将主机 CPU/GPU 从网络调度、安全审查及虚拟化管理等杂务中解放。NVIDIA 将其定义为 “AI 原生 Scale-in 基础设施引擎”， 📈市场规模与价值链分析 📌・TAM 预测：Ciena 预计 Scale-across 市场规模将于 2029E 达到 80-100 亿美元（2026-29E CAGR 约 30%）；AI-WAN（含网络、DCI 及 Scale-across 架构）市场规模将从 70 亿美元增至 140 亿美元。单 GPU 集群部署中，80km 跨度的 TAM 约 5 亿美元（每 GPU 1,000 美元），1,000km 跨度（需内联放大器）TAM 翻倍至 10 亿美元，2,000km 跨度进一步跃升至 20 亿美元。 📌・相干光模块：Acacia（Cisco 子公司）指出 800G ZR/ZR + 将成为主流，Cignal AI 预计 800G ZR/ZR + 市场规模在 2025-29E 期间 CAGR 达 145%。竞争格局中，Marvell 与 Acacia 领跑 400ZRx，Ciena 与 Nokia 即将开始 800ZRx 出货。 📌・空心光纤：CRU 预计 2025E AI 工作负载用光缆需求同比增长 77%，2025-29E 五年 CAGR 为 26%。北美 CSP 已率先部署，AWS 将空心光纤接入 10 个核心数据中心，微软计划 2026 年底前在 Azure 全球网络部署 15,000km，谷歌与 Meta 正进行测试。核心供应商包括 YOFC（6869 HK，买入）、Hengtong Optoelectronics、Lightera（Furukawa 子公司）及 Relativity Networks。 📌・OCS 市场：Cignal AI 预测 2025 年市场规模约 4 亿美元（Google 主导），2029E 将超 25 亿美元（CAGR 约 58%）。 🇨🇳中国市场需求与竞争格局 📌中国虽电力供应相对充足，但 LLM 训练与推理需求激增同样导致单数据中心供电与散热面临物理极限，催生 Scale-across 架构需求。中国移动在 MWC 2026 发布原创技术 GSE-DCI，并展示 115.2T Scale-across 路由器（100km 节点训练计算效率超 98%）；中兴通讯发布 800G 智算交换机及 Scale-across 计算互联方案，端到端传输时延优化约 33%，配套网络设备及光模块数量减少约 40%，已完成运营商商用验证。 🏭竞争版图与核心标的 📌Scale-across 产业链上游为光电芯片、光组件、新型光纤及光模块；中游为交换路由等网络设备商；下游为 CSP、IDC 及电信运营商。投行重点覆盖及评级如下： 📌・长飞光纤光缆（6869 HK，买入）：目标价 266 港元。受益空心光纤商业化，公司产品衰减系数低至 0.05dB/km，已交付三大电信运营商，并包揽千万级电信空心光纤集采项目。下行风险包括国内电信光纤需求不及预期及海外扩张放缓；上行风险来自高端 AI 产品（如空心光纤）渗透加速。 📌・中际旭创 / Innolight（300308 CH，买入）：目标价 1,375 元人民币。作为高速相干光模块核心供应商，其 Terahop 子公司推出 800G LR2 OSFP Coherent-lite 模块，受益 Scale-across 及 DCI 需求爆发。风险包括高端光模块需求不及预期及价格竞争。 📌・光迅科技 / Accelink（002281 CH，买入）：目标价 217.5 元人民币。采用 Marvell DSP 推出 1.6T 相干精简版光模块，是国内首批 1.6T 相干光模块厂商之一。风险涉及光组件需求疲软及研发进展延迟。 💡投资启示 📌Scale-across 与 Scale-in 正重塑 AI 网络基础设施格局。随着分布式训练成为必然选择，对空心光纤、相干光模块（尤其是 800G/1.6T 及 Coherent-lite）、OCS 及多轨线系统的需求将加速释放。北美 CSP 的率先部署已验证技术路径，而中国市场的潜力尚待兑现。
总体总结
主题正文
- 该芯片集成 Grace CPU 与 ConnectX-9，提供硬件级零信任隔离与多租户存储卸载，实现 18 倍 AI 工厂服务带宽与 2 倍存储加速性能，将主机 CPU/GPU 从网络调度、安全审查及虚拟化管理等杂务中解放。
- 📌・TAM 预测：Ciena 预计 Scale-across 市场规模将于 2029E 达到 80-100 亿美元（2026-29E CAGR 约 30%）；
- 单 GPU 集群部署中，80km 跨度的 TAM 约 5 亿美元（每 GPU 1,000 美元），1,000km 跨度（需内联放大器）TAM 翻倍至 10 亿美元，2,000km 跨度进一步跃升至 20 亿美元。
- 📌・相干光模块：Acacia（Cisco 子公司）指出 800G ZR/ZR + 将成为主流，Cignal AI 预计 800G ZR/ZR + 市场规模在 2025-29E 期间 CAGR 达 145%。
- 📌・空心光纤：CRU 预计 2025E AI 工作负载用光缆需求同比增长 77%，2025-29E 五年 CAGR 为 26%。
- 北美 CSP 已率先部署，AWS 将空心光纤接入 10 个核心数据中心，微软计划 2026 年底前在 Azure 全球网络部署 15,000km，谷歌与 Meta 正进行测试。
- 核心供应商包括 YOFC（6869 HK，买入）、Hengtong Optoelectronics、Lightera（Furukawa 子公司）及 Relativity Networks。
- 作为高速相干光模块核心供应商，其 Terahop 子公司推出 800G LR2 OSFP Coherent-lite 模块，受益 Scale-across 及 DCI 需求爆发。