光芯片行業(yè)戰(zhàn)略前景分析 光芯片行業(yè)未來發(fā)展趨勢

• 吳澳燕 2023年3月31日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 284 11
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2019 年至 2025 年 25G 及以上速率光模塊所使用的光芯片整體市場空間將從 13.56 億美元增長至 43.40 億美元，年均復合增長率將達到 21.40%。

隨著5G、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新型信息技術的迭代升級和普及應用，全社會數(shù)據(jù)流量和算力需求迎來爆發(fā)式增長。同時，傳統(tǒng)電芯片性能的進一步提升面臨摩爾定律演進失效的問題，算力供需矛盾日漸突顯。光芯片以光為信息載體，是與電芯片平行發(fā)展的器件集成體系。光芯片通過對光的處理和測量實現(xiàn)信息感知、傳輸、存儲、計算、顯示等功能，因其具有速度快、穩(wěn)定性高、工藝精度要求低和可多維度復用等優(yōu)勢，有望打破電芯片的發(fā)展禁錮，為芯片發(fā)展帶來新的契機。

光芯片占光模塊市場比重從 2018 年約 15%的水平到 2025 以后超過 25%的水平，呈上升趨勢。光電子器件是光模塊的重要組成部 分，光芯片的成本占比分布在低端器件、中端器件、高端器件上的數(shù)據(jù)大約分別為 20%、50%、70%。隨著通訊、AI 等產(chǎn)業(yè)對高性能光模塊的需求快速增長，光芯片將呈現(xiàn)量價齊升的增長趨勢。

光芯片是光模塊中完成光電信號轉換的直接芯片，按應用情況，分為激光器芯片和探測器芯片。激光器芯片發(fā)光基于激光的受激輻射原理，按發(fā)光類型，分為面發(fā)射與邊發(fā)射：面發(fā)射類型主要為VCSEL(垂直腔面發(fā)射激光器)，適用于短距多模場景;邊發(fā)射類型主要為FP(法布里-珀羅激光器)、DFB(分布式反饋激光器)以及EML(電吸收調制激光器)。FP適用于10G以下中短距場景，DFB及EML適用于中長距高速率場景。EML通過在DFB的基礎上增加電吸收片(EAM)作為外調制器，目前是實現(xiàn)50G及以上單通道速率的主要光源。

光芯片行業(yè)戰(zhàn)略前景分析

當前，通信基礎元件需要向大帶寬、集成化、高能效的方向發(fā)展。光芯片因速率高、低損耗等優(yōu)勢已大量應用于光傳輸領域，主要實現(xiàn)互聯(lián)、分光、復用和光電轉換等功能，在傳輸網(wǎng)、接入網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心等應用場景均發(fā)揮著重要作用。隨著通信網(wǎng)絡實現(xiàn)更高速率，面向800Gbps高速光模塊的光芯片產(chǎn)品和硅光技術已成為發(fā)展熱點。

其他多個應用領域，光芯片發(fā)揮重要作用。當前，光芯片行業(yè)已在傳感、存儲、顯示、激光雷達等方面開展應用，部分產(chǎn)品正處于初步商業(yè)化階段。其中，消費電子類產(chǎn)品有望成為光芯片的重要應用方向，Mini- LED、Micro- LED、OPA等光芯片在手機、智能手表、AR/ VR等產(chǎn)業(yè)領域亦將扮演關鍵角色。

工信部發(fā)布的《“十四五”信 息通信行業(yè)發(fā)展規(guī)劃》要求全面部署新一代通信網(wǎng)絡基礎設施，全面推進 5G 移動通信網(wǎng)絡、千 兆光纖網(wǎng)絡、骨干網(wǎng)、IPv6、移動物聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)絡等的建設或升級，指明信息基礎設施建 設的目標，在規(guī)劃目標落地的過程中，光芯片需求量也將不斷增長。

光芯片行業(yè)市場格局

近年來我國光芯片行業(yè)發(fā)展迅速。據(jù)不完全統(tǒng)計，當前本土光芯片/光模塊廠商主要有芯思杰、瑞識科技、新亮智能、度亙激光、長瑞光電、立芯光電、源杰科技、銳晶激光、索爾思光電、長光華芯、華工科技、光迅科技、新易盛、云嶺光電等企業(yè)。

光芯片的生產(chǎn)工藝包括芯片設計、基板制造、磊晶成長、晶粒制造、封裝測試共五個主要環(huán)節(jié)。多數(shù)中國企業(yè)主要集中在芯片設計環(huán)節(jié)，而全球能夠實現(xiàn)高純度單晶體襯底批量生產(chǎn)的企業(yè)主要為海外企業(yè)。磊晶生長/外延片是光芯片行業(yè)技術壁壘最高的環(huán)節(jié)，成熟技術工藝主要集中于中國臺灣以及美日企業(yè)。晶粒制造和封裝測試環(huán)節(jié)主要集中在中國臺灣。

從競爭格局來看，歐美國家光芯片技術領先，國內光芯片企業(yè)追趕較快，目前全球市場由美中日三國占據(jù)主導地位。

光芯片行業(yè)未來發(fā)展趨勢

光芯片產(chǎn)業(yè)鏈大致分為襯底、光通信激光器芯片(外延/芯片設計/芯片制造)、有源器件、光模 塊、下游最終客戶等幾大環(huán)節(jié)。光芯片行業(yè)上游主要為原材料和生產(chǎn)設備供應商，光芯片行業(yè)中 游主要為下游光模塊廠商提供有源光芯片和無源光芯片。隨著光電半導體產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，光芯片已經(jīng)廣泛應用于通信、工業(yè)、消費等眾多領域。

過去八年間，國內光芯片市場規(guī)模已經(jīng)從 8 億美元攀升至20.8億美元，年均復合增長率約 17.3%。同時，根據(jù)我國在 5G、數(shù)據(jù)中心、“西數(shù)東算”、“雙千兆”網(wǎng)絡的規(guī)劃，預計2022年國內光芯片市場規(guī)模有望進一步擴大至24億美元。

一方面，5G、千兆光網(wǎng)等新型信息基礎設施的高速建設提高了對光芯片的應用需求;另一方面，人工智能、數(shù)據(jù)中心等熱點領域也為光芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造了巨大的發(fā)展空間。與電芯片相比，我國部分光芯片研究處于全球第一研發(fā)梯隊，相關成果可達世界領先水平。

2019 年至 2025 年 25G 及以上速率光模塊所使用的光芯片整體市場空間將從 13.56 億美元增長至 43.40 億美元，年均復合增長率將達到 21.40%。

隨著25G國產(chǎn)光芯片量產(chǎn)，國產(chǎn)光芯片有望切入25G及以上高端光芯片市場。MPO 高效鏈接器，AWG 無源芯片、薄膜鈮酸鋰調制器等低功耗器件的需求有望持續(xù)增長。國產(chǎn)光芯片行業(yè)從低端市場向高端市場，從電信市場向數(shù)通市場，從國內市場向海外市場擴展的機會。

更多行業(yè)詳情請點擊中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2022-2027年中國光芯片行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢預測報告》。報告重點分析了光芯片前十大企業(yè)的研發(fā)、產(chǎn)銷、戰(zhàn)略、經(jīng)營狀況等。報告還對光芯片市場風險進行了預測，為光芯片生產(chǎn)廠家、流通企業(yè)以及零售商提供了新的投資機會和可借鑒的操作模式，對欲在光芯片行業(yè)從事資本運作的經(jīng)濟實體等單位準確了解目前中國光芯片行業(yè)發(fā)展動態(tài)，把握企業(yè)定位和發(fā)展方向有重要參考價值。

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