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光芯片主要用于完成光電信號(hào)的轉(zhuǎn)換，它的作用是將接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，然后再將經(jīng)過處理后的電信號(hào)轉(zhuǎn)化成為光信號(hào)輸出。在光模塊的成本結(jié)構(gòu)中，光芯片的價(jià)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(chǎn)業(yè)裂變
根據(jù)Lightcounting的預(yù)測(cè)顯示，全球光模塊的市場(chǎng)規(guī)模在未來5年將以CAGR14%保持增長(zhǎng)，2026 年預(yù)計(jì)達(dá)到176億美元。
圖|全球光模塊細(xì)分市場(chǎng)規(guī)模及預(yù)測(cè) ? 來源：Lightcounting
受益于5G新基建、數(shù)據(jù)中心建設(shè)的深入布局，中國(guó)光模塊市場(chǎng)也有望進(jìn)一步增長(zhǎng)，Yole 預(yù)測(cè)，2022年中國(guó)光模塊市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)33億美元，同比增長(zhǎng)22%，近三年中國(guó)光模塊市場(chǎng)復(fù)合增速約 10%。去年，國(guó)內(nèi)電信行業(yè)處于5G/千兆網(wǎng)建設(shè)全面加速的階段，盡管因?yàn)橐咔榈雀鞣矫嬗绊?，全年?nèi)建設(shè)節(jié)奏出現(xiàn)階段性波動(dòng)，但整體仍處于向上趨勢(shì)。具體來講，上半年國(guó)內(nèi)三大運(yùn)營(yíng)商5G建設(shè)節(jié)奏較2020年有所放緩，5G無線接入模塊市場(chǎng)部分回落，但下半年隨著幾大運(yùn)營(yíng)商無線主設(shè)備集采相繼發(fā)力，整個(gè)行業(yè)的需求在逐步回升。
而在數(shù)據(jù)通信市場(chǎng)方面，全球云計(jì)算市場(chǎng)仍然處于快速發(fā)展階段，大型數(shù)據(jù)中心無論是從投資計(jì)劃還是從總資本支出來看，數(shù)據(jù)中心建設(shè)整體上仍處于快速發(fā)展期。根據(jù)Cignal AI發(fā)布的最新報(bào)告顯示，云計(jì)算廠商用于超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心擴(kuò)張的資本支出推動(dòng)了數(shù)通光器件收入增長(zhǎng)27%，在2021年達(dá)到47億美元。這一增長(zhǎng)超過了來自電信、消費(fèi)和工業(yè)應(yīng)用的光器件收入增長(zhǎng)。
圖|2021年光模塊出貨量 ? 來源：Cignal AI
另外從這份最新的報(bào)告也能一窺光芯片技術(shù)的發(fā)展迭代，大型云計(jì)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(shù)據(jù)通信模塊出貨量翻了一倍，在2021年達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的水平。由此可見，光器件行業(yè)整個(gè)產(chǎn)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(jìn)升級(jí)，800G及更高速率產(chǎn)品也逐漸開始使用，不同細(xì)分領(lǐng)域都面臨新技術(shù)的迭代和升級(jí)。
本土光芯片廠商概況
目前，本土的高端光芯片/光模組產(chǎn)業(yè)化尚處于發(fā)展階段，國(guó)內(nèi)能夠生產(chǎn)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(shù)只能大批量生產(chǎn)低端的光芯片/光模組，僅有少數(shù)廠商可以生產(chǎn)中高端光芯片，并且由于產(chǎn)能有限，市場(chǎng)占比不足1%。
圖|國(guó)產(chǎn)光芯片市場(chǎng)份額 ?來源：中國(guó)光電子器件產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展路線圖(2018-2022年)
根據(jù)《中國(guó)光電子器件產(chǎn)業(yè)技術(shù)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(jìn)口，國(guó)產(chǎn)化率僅3%，國(guó)產(chǎn)高端光芯片的缺失為行業(yè)帶來了巨大發(fā)展機(jī)會(huì)。尤其近年來，國(guó)際局勢(shì)不穩(wěn)，國(guó)外斷供國(guó)內(nèi)芯片的事件頻頻發(fā)生，國(guó)產(chǎn)替代也便成為了近年國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體業(yè)界的熱門話題，依靠國(guó)內(nèi)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(chǎn)品已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了較大突破，已先后推出了50G QSFP28 PAM4 LR、400G QSFP-DDSR8等產(chǎn)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(jù)與非研究院的統(tǒng)計(jì)，目前本土光芯片/光模塊廠商主要有：芯思杰技術(shù)、瑞識(shí)科技、檸檬光子科技、新亮智能技術(shù)、度亙激光技術(shù)、長(zhǎng)瑞光電、立芯光電科技、源杰半導(dǎo)體科技、銳晶激光芯片、華工科技產(chǎn)業(yè)、光迅科技、云嶺光電、敏芯半導(dǎo)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(guó)內(nèi)光芯片廠商一覽 ? ? 來源：與非研究院
根據(jù)2021年12月“中國(guó)光通信發(fā)展與競(jìng)爭(zhēng)力論壇(ODC’2021)”上發(fā)布的《2021年中國(guó)光器件與輔助設(shè)備及原材料最具競(jìng)爭(zhēng)力企業(yè)10強(qiáng)》榜單，中國(guó)光通信器件市場(chǎng)TOP3企業(yè)為光迅科技、中際旭創(chuàng)、新易盛通信。憑借產(chǎn)品定位和自身技術(shù)實(shí)力不斷發(fā)展，本土光通信器件行業(yè)不負(fù)眾望，仍然發(fā)展出了這幾個(gè)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(lǐng)域內(nèi)光電子器件的開發(fā)及制造，是一家有能力對(duì)光電器件進(jìn)行系統(tǒng)性、戰(zhàn)略性研究開發(fā)的高新技術(shù)企業(yè)，也是一家具備光電器件芯片關(guān)鍵技術(shù)和大規(guī)模量產(chǎn)能力的企業(yè)。作為光器件行業(yè)的領(lǐng)先企業(yè)，在光器件方面布局全面。高速器件、模塊產(chǎn)品也早已經(jīng)準(zhǔn)備好滿足市場(chǎng)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(shè)計(jì)、封裝、測(cè)試和銷售于一體的技術(shù)創(chuàng)新型企業(yè)，主要業(yè)務(wù)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(chǎn)品為高端光通信收發(fā)模塊和電機(jī)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(chǎn)品系列，滿足數(shù)據(jù)中心、數(shù)據(jù)通信、傳送網(wǎng)、無線網(wǎng)絡(luò)各種場(chǎng)景的應(yīng)用，產(chǎn)品已成功進(jìn)入全球主流市場(chǎng)，被多家業(yè)界頂級(jí)客戶廣泛應(yīng)用。
新易盛通信
成都新易盛通信技術(shù)股份有限公司主要從事光模塊的研發(fā)、設(shè)計(jì)、測(cè)試和銷售。公司目前主要產(chǎn)品為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)光模塊和PON光模塊。公司具備不同型號(hào)光模塊產(chǎn)品超過2,800種，每種型號(hào)的產(chǎn)品又包含了多種不同的技術(shù)方案，產(chǎn)品涵蓋了多種標(biāo)準(zhǔn)的通信網(wǎng)絡(luò)接口、光波波長(zhǎng)、傳輸速率、傳輸距離等技術(shù)指標(biāo)，運(yùn)用領(lǐng)域覆蓋了數(shù)據(jù)寬帶、電信通訊、Fttx、數(shù)據(jù)中心、安防監(jiān)控和智能電網(wǎng)等行業(yè)，能為客戶提供定制化的產(chǎn)品服務(wù)和一系列解決方案。
圖 | 國(guó)內(nèi)顯示驅(qū)動(dòng)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(guó)產(chǎn)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(guó)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(chǎn)品方面也有優(yōu)勢(shì)，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(dāng)前的分布態(tài)勢(shì)。
面對(duì)的機(jī)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(chǎng)發(fā)展階段。畢竟對(duì)于全世界來說，數(shù)字信息已經(jīng)成為重要的生產(chǎn)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(gè)人方面，數(shù)字化也在滲透我們的生活、工作、娛樂等活動(dòng)中。
而通信產(chǎn)業(yè)恰是數(shù)字經(jīng)濟(jì)的重要硬件基礎(chǔ)，光芯片則是核心的核心，是國(guó)家重點(diǎn)鼓勵(lì)發(fā)展的高科技產(chǎn)業(yè)，政府也相繼出臺(tái)了一系列政策以促進(jìn)通信、數(shù)據(jù)中心等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，如“新基建”、“雙千兆”、“東數(shù)西算”等。
- 作為5G建設(shè)全球前列的國(guó)家，圍繞著“5G新基建”的話題層出不窮， 5G產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展離不開光通信等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，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(guān)重要的作用。
- “東數(shù)西算”工程，將帶動(dòng)數(shù)據(jù)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(chǎn)品將獲得廣闊的市場(chǎng)需求。
當(dāng)然，在對(duì)未來保持樂觀的同時(shí)，我們也需要看到光芯片行業(yè)發(fā)展面臨的真實(shí)困境，比如市場(chǎng)對(duì)低成本的要求、競(jìng)爭(zhēng)的激烈、關(guān)鍵核心原材料的短缺漲價(jià)等，而且伴隨著全球不斷惡化的局勢(shì)、新冠疫情的反復(fù)、貨幣政策的波動(dòng)等不可預(yù)知的風(fēng)險(xiǎn)，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(jié)論
毋庸置疑，光芯片行業(yè)在“5G新基建”、“雙千兆”、“東數(shù)西算”等蓬勃發(fā)展的朝陽產(chǎn)業(yè)共同帶動(dòng)下整體上會(huì)處于穩(wěn)定增長(zhǎng)的狀態(tài)，雖然具體到更短的時(shí)間階段和更細(xì)分的領(lǐng)域會(huì)出現(xiàn)時(shí)不時(shí)的的波動(dòng)狀態(tài)，但是不改長(zhǎng)久向好趨勢(shì)。因此，雖然光芯片產(chǎn)業(yè)挑戰(zhàn)不斷，但是本土光芯片產(chǎn)業(yè)破局方向已趨于明朗，只需時(shí)間來驗(yàn)證。
下載ECAD模型
