產研｜本土光芯片3條出路

光芯片主要用于完成光電信號的轉換，它的作用是將接收到的光信號轉化為電信號，然后再將經過處理后的電信號轉化成為光信號輸出。在光模塊的成本結構中，光芯片的價值含量最高，占物料成本的30%-50%左右，一些高速率光芯片甚至能占到60%。因此，高端光芯片的重要性毋庸置疑。

全球高端光芯片產業(yè)裂變

根據Lightcounting的預測顯示，全球光模塊的市場規(guī)模在未來5年將以CAGR14%保持增長，2026 年預計達到176億美元。

圖|全球光模塊細分市場規(guī)模及預測 ? 來源：Lightcounting

受益于5G新基建、數據中心建設的深入布局，中國光模塊市場也有望進一步增長，Yole 預測，2022年中國光模塊市場規(guī)模有望達33億美元，同比增長22%，近三年中國光模塊市場復合增速約 10%。去年，國內電信行業(yè)處于5G/千兆網建設全面加速的階段，盡管因為疫情等各方面影響，全年內建設節(jié)奏出現階段性波動，但整體仍處于向上趨勢。具體來講，上半年國內三大運營商5G建設節(jié)奏較2020年有所放緩，5G無線接入模塊市場部分回落，但下半年隨著幾大運營商無線主設備集采相繼發(fā)力，整個行業(yè)的需求在逐步回升。

而在數據通信市場方面，全球云計算市場仍然處于快速發(fā)展階段，大型數據中心無論是從投資計劃還是從總資本支出來看，數據中心建設整體上仍處于快速發(fā)展期。根據Cignal AI發(fā)布的最新報告顯示，云計算廠商用于超大規(guī)模數據中心擴張的資本支出推動了數通光器件收入增長27%，在2021年達到47億美元。這一增長超過了來自電信、消費和工業(yè)應用的光器件收入增長。

圖|2021年光模塊出貨量 ? 來源：Cignal AI

另外從這份最新的報告也能一窺光芯片技術的發(fā)展迭代，大型云計算廠商和一些企業(yè)客戶的需求都在從100G過渡到400G，400GbE的數據通信模塊出貨量翻了一倍，在2021年達到創(chuàng)紀錄的水平。由此可見，光器件行業(yè)整個產業(yè)鏈都在持續(xù)向滿足更高速率、更低功耗、更低成本等方向演進升級，800G及更高速率產品也逐漸開始使用，不同細分領域都面臨新技術的迭代和升級。

本土光芯片廠商概況

目前，本土的高端光芯片/光模組產業(yè)化尚處于發(fā)展階段，國內能夠生產光芯片的企業(yè)并像通用微控制器那般多，而且其中大多數只能大批量生產低端的光芯片/光模組，僅有少數廠商可以生產中高端光芯片，并且由于產能有限，市場占比不足1%。

圖|國產光芯片市場份額 ?來源：中國光電子器件產業(yè)技術發(fā)展路線圖(2018-2022年)

根據《中國光電子器件產業(yè)技術發(fā)展路線圖(2018-2022年)》顯示，25GB/s及以上的速率的光芯片高度依賴進口，國產化率僅3%，國產高端光芯片的缺失為行業(yè)帶來了巨大發(fā)展機會。尤其近年來，國際局勢不穩(wěn)，國外斷供國內芯片的事件頻頻發(fā)生，國產替代也便成為了近年國內半導體業(yè)界的熱門話題，依靠國內部分光芯片龍頭企業(yè)的不斷發(fā)力，在50G/400G等PAM4光模塊產品已經實現了較大突破，已先后推出了50G QSFP28 PAM4 LR、400G QSFP-DDSR8等產品，后續(xù)50G QSFP28 BIDI/ER以及400G QSFP-DD DR4/FR4也將陸續(xù)發(fā)布。

根據與非研究院的統(tǒng)計，目前本土光芯片/光模塊廠商主要有：芯思杰技術、瑞識科技、檸檬光子科技、新亮智能技術、度亙激光技術、長瑞光電、立芯光電科技、源杰半導體科技、銳晶激光芯片、華工科技產業(yè)、光迅科技、云嶺光電、敏芯半導體、博創(chuàng)科技、新易盛通信、中際旭創(chuàng)、劍橋科技等企業(yè)。

圖 | 國內光芯片廠商一覽 ? ? 來源：與非研究院

根據2021年12月“中國光通信發(fā)展與競爭力論壇(ODC’2021)”上發(fā)布的《2021年中國光器件與輔助設備及原材料最具競爭力企業(yè)10強》榜單，中國光通信器件市場TOP3企業(yè)為光迅科技、中際旭創(chuàng)、新易盛通信。憑借產品定位和自身技術實力不斷發(fā)展，本土光通信器件行業(yè)不負眾望，仍然發(fā)展出了這幾個頭部企業(yè)。

光迅科技

武漢光迅科技股份有限公司主要從事光通信領域內光電子器件的開發(fā)及制造，是一家有能力對光電器件進行系統(tǒng)性、戰(zhàn)略性研究開發(fā)的高新技術企業(yè)，也是一家具備光電器件芯片關鍵技術和大規(guī)模量產能力的企業(yè)。作為光器件行業(yè)的領先企業(yè)，在光器件方面布局全面。高速器件、模塊產品也早已經準備好滿足市場的新需求，因此也必將擁有較好的發(fā)展前景。

中際旭創(chuàng)

中際旭創(chuàng)股份有限公司是專業(yè)的高速光模塊解決方案提供商，是集高端光通信收發(fā)模塊的研發(fā)、設計、封裝、測試和銷售于一體的技術創(chuàng)新型企業(yè)，主要業(yè)務涵蓋高端光通信收發(fā)模塊和智能裝備制造兩大板塊,公司主要產品為高端光通信收發(fā)模塊和電機繞組裝備，公司旗下旭創(chuàng)科技成功推出10G SFP+、25G SFP28、40G QSFP+、100G QSFP28、100G Single Lambda、400G OSFP、400G QSFP-DD、800G OSFP、QSFP-DD800 等多種產品系列，滿足數據中心、數據通信、傳送網、無線網絡各種場景的應用，產品已成功進入全球主流市場，被多家業(yè)界頂級客戶廣泛應用。

新易盛通信

成都新易盛通信技術股份有限公司主要從事光模塊的研發(fā)、設計、測試和銷售。公司目前主要產品為點對點光模塊和PON光模塊。公司具備不同型號光模塊產品超過2,800種，每種型號的產品又包含了多種不同的技術方案，產品涵蓋了多種標準的通信網絡接口、光波波長、傳輸速率、傳輸距離等技術指標，運用領域覆蓋了數據寬帶、電信通訊、Fttx、數據中心、安防監(jiān)控和智能電網等行業(yè)，能為客戶提供定制化的產品服務和一系列解決方案。

圖 | 國內顯示驅動企業(yè)地理分布一覽 ? ? 來源：與非研究院

從地域分布上來看，國產光芯片廠商多集中在東部及中部地區(qū)，湖北地區(qū)有我國著名的“光谷”之稱，因此，湖北武漢的光芯片企業(yè)眾多。另外，江蘇、山東和深圳地區(qū)在制造業(yè)和高科技產品方面也有優(yōu)勢，部分光模塊企業(yè)分布在此，因各地良好的業(yè)態(tài)布局，以及各自的成立和發(fā)展的背景，形成了當前的分布態(tài)勢。

面對的機遇和挑戰(zhàn)

展望2022年以及未來幾年，光芯片所處的行業(yè)仍然屬于非常好的市場發(fā)展階段。畢竟對于全世界來說，數字信息已經成為重要的生產生活資料，不僅在政府、企業(yè)中扮演著重要的角色，在家庭和個人方面，數字化也在滲透我們的生活、工作、娛樂等活動中。

而通信產業(yè)恰是數字經濟的重要硬件基礎，光芯片則是核心的核心，是國家重點鼓勵發(fā)展的高科技產業(yè)，政府也相繼出臺了一系列政策以促進通信、數據中心等產業(yè)的發(fā)展，如“新基建”、“雙千兆”、“東數西算”等。

• 作為5G建設全球前列的國家，圍繞著“5G新基建”的話題層出不窮， 5G產業(yè)的快速發(fā)展離不開光通信等基礎設施的建設，光芯片作為光通信的核心硬件，在5G發(fā)展過程中發(fā)揮著至關重要的作用。

• “雙千兆”將持續(xù)給5G基站、5G小基站以及FTTX接入網應用光器件帶來大量需求；

• “東數西算”工程，將帶動數據中心向大型化、集中化、低功耗、綠色環(huán)保的方向發(fā)展，高速率、低功耗、小封裝的100G/200G/400G等光模塊產品將獲得廣闊的市場需求。

當然，在對未來保持樂觀的同時，我們也需要看到光芯片行業(yè)發(fā)展面臨的真實困境，比如市場對低成本的要求、競爭的激烈、關鍵核心原材料的短缺漲價等，而且伴隨著全球不斷惡化的局勢、新冠疫情的反復、貨幣政策的波動等不可預知的風險，光芯片行業(yè)的發(fā)展短期也面臨著不確定性和挑戰(zhàn)。

結論

毋庸置疑，光芯片行業(yè)在“5G新基建”、“雙千兆”、“東數西算”等蓬勃發(fā)展的朝陽產業(yè)共同帶動下整體上會處于穩(wěn)定增長的狀態(tài)，雖然具體到更短的時間階段和更細分的領域會出現時不時的的波動狀態(tài)，但是不改長久向好趨勢。因此，雖然光芯片產業(yè)挑戰(zhàn)不斷，但是本土光芯片產業(yè)破局方向已趨于明朗，只需時間來驗證。