光芯片作为半导体领域中的光电子器件和光模块的核心元件,是实现光通信功能的芯片,其性能直接决定光模块的传输速率。光芯片是光模块成本中占比最大的部分。随着传输速率的提高,光芯片在光模块成本中的比例也越来越大,10G以下光模块中光芯片占比 30%,10G-25G 光模块中占比 40%,而 25G以上光模块中光芯片的占比则达到了60%。
光芯片处于速率升级、代际更迭的关键窗口期
当前,全球流量快速增长、各场景对带宽的需求不断提升,带动高速率模块器件市场的快速发展,当前光芯片主要应用场景均处于速率升级、代际更迭的关键窗口期。
求思咨询数据显示,在对高速传输需求不断提升背景下,中国高速率光芯片(25G及以上)市场发展迅速,年复合增长率保持在6%左右。
随着人工智能生成内容(AIGC)技术的快速发展,其对算力的需求日益增长,这催生了对高速率、大带宽网络的需求。光模块作为光通信系统中的核心组件,正经历着向更高速率演进的趋势,这将有力推动光芯片的技术升级和更新换代。
随着数据中心规模的扩大和技术进步,内部光连接的数量也随之增加。传统三层架构的数据中心正逐渐向叶脊架构过渡,这意味着光模块需要更快的传输速率和更高的覆盖率。在这样的背景下,中高端光芯片的需求将会快速增长,这为相关厂商带来了巨大的商机。
激光雷达的应用也是促进高速率光速率芯片发展的重要因素。激光雷达是自动驾驶汽车的关键传感器之一,随着自动驾驶技术的发展,对高精度、高可靠性的光芯片需求将大幅增加。除了自动驾驶,激光雷达还在无人机、机器人、测绘等领域有着广泛的应用,这些都将带动光芯片需求的增长。
低速率光芯片基本实现国产替代,国产厂商加速渗透高速率市场
低速率光芯片(25G及以下)方面,我国已经基本实现了国产替代。目前,中国已有30多家企业实现10G及以下光通信芯片的规模性销售。
对于25G及以上速率的光芯片,目前国产化率较低。当前,25G光芯片的国产化率约为20%,而25G以上光芯片的国产化率不到5%。在这一领域,主要由欧美和日本厂商占据主导地位,例如美国的Lumentum、II-VI、博通,以及日本的三菱、住友等。
考虑到AI带来的400G和800G等高速光模块需求可能在短期内快速释放,并结合供应链安全和稳定的考虑,国内光芯片厂商有望加速在高速率市场的突破。此外,随着5G基站前传光模块用25GDFB激光芯片方面的突破,以及数据中心光模块企业开始使用国产的25GDFB激光芯片,国内企业在这一领域的竞争力正在逐步提升。
未来,随着国产更高功率产品的导入和新建产能的落地,预计将进一步加速国产份额提升的步伐。例如,长光华芯等公司已切入锐科激光、创鑫激光等头部光纤激光器厂商供应链,推动对海外厂商如II-VI、Lumentum等的进口替代。因此,尽管目前高速率光芯片市场仍存在较大的成长空间,但通过技术创新和市场需求驱动,国产厂商有望在未来几年内实现更大的突破。
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