分享

光芯片全面爆发!数据中心驱动量价齐升,龙头全梳理

 mrjiangkai 2023-06-12 发布于上海
原创2023-06-10 17:16·乐晴行业观察

受数据中心/超算中心需求及CPO/800G等新技术渗透率抬升拉动,海外科技大厂有大量800G采购需求。#人工智能##数据中心#

根据LightCounting 的统计,全球Top 5云厂商光模块市场体现出对高速率光模块的偏好。2023年800G光模块需求预计将进一步替代较低速率光模块的份额,整体高速率光模块用量和规格不断提升,呈量价齐升之势。

数据来源:LightCounting

光芯片发展与光通信和光模块密不可分。

光模块行业已经经历了几十年的发展,光子集成技术的产业体系初步形成,推动了光芯片产业的高速发展。#光模块##光芯片##光通信#

关注乐晴智库,洞悉产业格局!

光芯片行业概览

光芯片是光模块的核心器件,附加价值量弹性更大。根据LightCounting数据测算,光芯片占光模块市场比重从2018年约15%的水平到2025以后超过25%的水平,光芯片有望深度受益。

光芯片在降低光纤损耗等方面发挥了重要作用,在新兴领域方面具有巨大的发展潜力。

光芯片成本占比分布在低端器件、中端器件、高端器件上的数据逐级提升,大约分别为20%、50%、70%。

PON 网络光模块和光芯片应用场景对照图:

资料来源:索尔思光电

光芯片是实现光信号和电信号之间相互转换的半导体芯片,可以进一步组装加工成光电子器件,再集成到光通信设备的收发模块实现广泛应用,其性能直接决定了光通信系统的传输效率。

光通信产业链:

资料来源:长华光芯

行行查 | 行业研究数据库 资料显示,光芯片产业链大致分为衬底、光通信激光器芯片(外延/芯片设计/芯片制造)、有源器件、光模块、下游最终客户等几大环节。

光芯片按功能可以分为激光器芯片和探测器芯片。

其中激光器芯片主要用于发射信号,将电信号转化为光信号,探测器芯片主要用于接收信号,将光信号转化为电信号。

激光器芯片,按出光结构可进一步分为面发射芯片和边发射芯片,面发射芯片包括VCSEL芯片,边发射芯片包括FP、DFB和EML芯片;探测器芯片,主要有PIN和APD两类。

光芯片种类:

光芯片市场格局

供给端,海外光芯片厂商具备先发优势。

当前10G及以下国产光芯片已经取得了较高的全球市场份额,但是10G 1577 EML,25G及以上光芯片等高端产品的市场占有率还很低。

10G光芯片主要市场份额:

资料来源:ICC

根据源杰科技招股说明书,10G PON 下行1577 EML光芯片,由于需要提供更大的传输功率、更远的传输距离、更小的信号噪声,使得光信号传输质量更高,相关芯片设计与工艺开发复杂,国产化率低,仅博通、住友电工、三菱电机等国际少数头部厂商能够批量供货,国内光芯片厂商中海信宽带等可以部分实现自产自用。

2023年国产25G DFB光芯片有望批量应用于100G及以上光模块市场,进入高端数通光芯片市场。

高速光芯片是作为现代高速通信网络的主角之一,其性能直接关乎到光通信的传输效率。

因为400G和800G光模块相继进入规模部署期,50G PAM EML广泛用于单通道100G的100G/200G/400G光模块,目前主流的800G光模块也采用了8×100G的架构。

我国光芯片产业参与者主要包括海外头部光通信厂商、国内专业光芯片厂商及国内综合光芯片模块厂商。

国内专业光芯片厂商包括源杰科技、武汉敏芯、中科光芯、雷光科技、光安伦、云岭光电等。

国内综合光芯片模块厂商或拥有独立光芯片业务板块厂商包括光迅科技、海信宽带、索尔思、三安光电、仕佳光子等。

目前国内光芯片企业正在积极开发25G光芯片产品,源杰科技、光迅科技、仕佳光子、海信宽带等企业都有相关业务布局。

此外,立讯精密、长电科技等消费电子/半导体公司也逐步进入光模块/芯片赛道,有望将成熟技术应用到光芯片产业链,进一步降本增效促进行业发展。

光芯片竞争格局及部分代表厂商梳理:

来源:源杰科技上市第二轮审核问询函的回复,国金证券

光芯片发展趋势

在前沿光通信技术发展与高算力需求拉动的共同催化下,更高速率的DFB、EML芯片、硅光芯片、薄膜铌酸锂调制器芯片等将成为更优解决方案。

光芯片种类不断升级迭代:

资料来源:源杰科技

2023年国内运营商加快推进400G ONT骨干网测试入网,这为薄膜铌酸锂调制器提供了加速产业化的历史机遇。

在OFC2023上,多家国内光模块厂商展出了基于薄膜铌酸锂芯片的800G光模块,2023年薄膜铌酸锂调制器有望实现突破。2023年运营商继续推动千兆用户增长并开始推广FTTR业务,有望推动非对称PLC芯片需求快速增长。

由于铌酸锂市场空间有限且进入壁垒高,目前主要有日本富士通、住友,我国光库科技等铌酸锂调制器厂商。2022 年光库科技已经发布了两款相干调制器和两款强度调制器产品。

C L 70GHz 强度调制器(AM70):

来源:OFC 2023

硅光芯片集成高速光引擎趋势确定性强。硅光技术将硅光模块中的光学器件、电子元件整合到一个独立的微芯片中,使光信号处理与电信号的处理深度融合,实现真正意义上的“光互联”。硅光集成大规模应用之后,电芯片和硅光集成芯片与光纤连接,形成光引擎。相比分立器件光模块,硅光器件不需要OSA封装,具有低成本、高性能的优势。向硅光芯片集成高速光引擎的发展趋势是目前行业共识。#5月财经新势力#

硅光芯片集成光引擎结构图:

硅光及光引擎顺应光模块集成大趋势,华工科技、源杰科技、立讯精密等厂商有所布局。华工科技积极推进硅光技术应用,现已具备从硅光芯片到硅光模块的全自研设计能力,800G 硅光模块已正式面市。源杰科技50G 、100G 高速率激光器芯片产品以及硅光直流光源大功率激光器芯片产品向商用推进,目标在高端激光器芯片产品的特性及可靠性方面对美、日垄断企业的全面对标。立讯精密800G硅光模块已在多家客户完成测试,小批量交付正在准备中。

关注乐晴智库,洞悉产业格局!

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多