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          國產光芯片抬頭 國產化替代進一步提速

          發布時間 :2020-04-07 14:57:56閱讀 :
                  在光通信建設中,光模塊、光器件代表著光通信行業最核心的競爭力。而從整個光器件產業鏈來看,其中的主要環節有光芯片、光器件、光模塊、光設備等。其中,光芯片屬于技術密集型行業,工藝流程極為復雜,處于產業鏈的核心位置,具有極高的技術壁壘。
            在光通信系統中,最為常用的光芯片有三大類型,分別為DFB、EML和VCSEL。在DFB芯片方面,代表廠商有Avago和三菱等;而在EML芯片方面,代表廠商則有Neophotonics、Oclaro、住友等;在VCSEL方面,代表廠商有Lumentum、Finisar、Avago、三菱等。
           
            數據流量激增 光芯片市場得到進一步釋放
            隨著5G時代的即將到來,數據中心100G光模塊市場空間正在不斷得到釋放,其多采用4個25G光芯片,因此25G光芯片市場得以順勢爆發。目前,在電信網市場中,傳輸網擴容正在大力推進中,接入網逐步向10G PON升級,5G基站建設大約能帶來超過20億美元的光芯片市場空間,這是光芯片最大市場空間所在,總占比約為六成。此外,近年來VCSEL芯片成功切入消費電子市場,也使其開啟了新一輪增長。
            目前,國內廠商正在加強研發,加速光器件的國產替代進程,而光芯片則是這場“攻堅戰”中至關重要的一環。通常來說,在低速率光模塊、光器件中,光芯片在成本中的占比約為30%,而在25G以上的高速率光模塊、器件中,這一比例上升到大約60%。目前,國內廠商已經在低速芯片領域取得了突破,這也是國產化替代的良好開端。隨著在高端芯片領域的不斷突破,國內廠商在光器件全球產業鏈中的地位將會得到進一步提高。
            市場競爭激烈 行業并購頻發
            目前,從全球產業區域分布來看,美日廠商憑借核心技術占據了全球高端光器件市場。而國內廠商則聚集于中低端市場,并逐漸向高端挺進,并取得了不錯成績。
            作為技術含量非常高的產品,光芯片有研發周期長、投入大、風險高的幾大特點。由于不同類型芯片所依靠的工藝平臺不同,光芯片廠商想要切入其他類型芯片的技術難度依舊很高。因此,為了獲取更多高端光芯片技術,海外上市光器件廠商多采用并購手段來壯大自身技術實力,進一步搶占高端光芯片市場。
            比如,光電巨頭II-VI通過收購Oclaro的砷化鎵制造廠,進而獲得了VCSEL芯片研發制造能力。而后成功進入蘋果3D感應供應商序列,成功實現了從光通信用VCSEL 市場到消費電子VCSEL市場的突破,成為排在全球前五的VCSEL芯片供應商,進一步打開自身成長空間。Neophotonics則通過收購LAPIS,后者是應用于通信網絡的高速半導體和高速激光器以及光電探測器方面的領導者。該公司的激光器、光電探測器和模擬半導體集成電路是相干和其他高速光傳輸器件中的關鍵要素。此次收購進一步拓寬了Neophotonics在光芯片上的產品線,鞏固了其在光芯片領域的領先地位。
            此外,Finisar通過收購Ignis獲得了集成SOA和可調激光器技術,又通過收購U2T,獲得了基于InP的高速探測器技術。Avago則通過吞并Broadcom,強化了無線晶片產品組合。相關案例還有許多,通過這些并購事件,可以發現行業集中度正不斷提升,高端光芯片則是促成這些并購的核心要素。
            國產發力 加速國產化替代進程
            相較于通信設備和光纖光纜市場,光器件市場份額在整體上表現得較為分散,光器件產業也是我國競爭力較為欠缺的通信子產業。在全球排名前十的廠商中,美國和日本占據了其中9個席位,中國僅光迅科技一家入圍。在光通信器件市場中,盈利呈現兩極分化的特點,高端器件、芯片的利潤率要比中低端產品高上不少。
            目前,我國已經成為全球最大的光通信市場,光器件市場份額約占全球25%至30%。在10Gb/s速率的光芯片國產化率已經接近50%,但在更高速率方面的國產化率則遠遠低于這一水平。我國光通信器件廠商主體為民營中小企業,普遍規模較小,在產品研發和投入實力方面水平較弱,這也是制約其向高端轉型升級的一大障礙。光迅科技、海信寬帶、昂納科技是國內為數不多能夠自主研發光芯片的廠商。
            2018年1月,工信部發布的《中國光電子器件技術發展路線圖(2018-2022年)》要求中明確,確保到2022年,國內中低端光電子芯片的國產化率超過60%、高端光電子芯片國產化率突破20%。
            2018年8月30日,我國首款100G商用硅光收發芯片在武漢研制成功并投產使用。該款芯片由國家信息光電子創新中心、光迅科技、光纖通信技術和網絡國家重點實驗室、中國信息通信科技集團聯合研制。該芯片的推出,是國內光芯片的一個里程碑,大大加速了高端芯片的國產化替代進程。
           
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