25G以上光芯片国产化率仅5%,国产替代的突破口在于从材料、设备到工艺的全链条突破,其中IDM模式与产学研协同是关键路径。 高端光芯片长期依赖进口的局面,正随着算力需求爆发和本土企业技术积累而迎来转机。
高端光芯片国产替代现状
光芯片是实现光转电、电转光等基础光通信功能的核心,是光器件和光模块的核心。当前全球光芯片市场由美中日三国占据主导地位,但各类光芯片国产替代率分化明显:10G VCSEL/EML激光器芯片国产化率不足40%,25G光芯片国产化率约20%,而25G以上光芯片的国产化率仅为5%,目前仍以海外厂商为主。
从市场规模看,我国光芯片市场保持长期可持续增长势头,随着大量数据中心设备更新和新数据中心落地,市场空间持续扩大。AIGC商业化应用加速落地背景下,算力基础设施的海量增长和升级换代成为必然趋势,直接拉动光模块增量,光芯片作为最核心器件深度受益。
突破口一:IDM模式实现全流程自主可控
国产替代的核心瓶颈在于高端光芯片技术壁垒高、生产工艺复杂。以国内光芯片IDM领先厂商源杰科技为例,其建立了覆盖MOCVD外延生长、光栅工艺、光波导制作、金属化工艺、端面镀膜、自动化芯片测试、可靠性测试验证等全流程自主可控的生产线,这种IDM模式让企业能够对从设计到制造的每个环节进行工艺迭代和质量控制。
源杰科技主要产品包括2.5G、10G和25G及更高速率激光器芯片系列产品,应用于光纤接入、4G/5G移动通信网络和数据中心等领域。根据ICC数据,源杰科技10G光芯片市场占比20%,已超过住友电工、三菱电机等,处于行业领先地位,并已实现向海信宽带、中际旭创、博创科技等国际前十大及国内主流光模块厂商批量供货。
突破口二:高速率产品研发布局
算力需求催生高速率、大带宽的网络需求,光模块向更高速率演进,有力推动光芯片的技术升级和更新换代。源杰科技正在研发布局应用在数据中心400G、800G高速光模块中的100G EML激光器、50G激光器芯片,以及大功率硅光激光器芯片等,产品性能定位为国内领先、国际先进水平。
具体来看,公司开发的50G激光器芯片可满足数据中心200G DR4/FR4与400G FR8/LR8架构需求;100G激光器芯片可满足400G、800G高速光模块应用需求;大功率硅光激光器芯片可满足数据中心100G DR1/400G DR4架构需求。随着CPO(光电共封装)技术渗透进入AI计算集群、高密度数据中心等短距离传输领域,高速率光芯片需求将持续释放。
常见问题
25G以上光芯片国产化率低的原因是什么?
高端光芯片技术壁垒高、生产工艺复杂,投入极高且回报偏慢。25G以上光芯片对材料、外延生长、光栅工艺等环节要求严苛,国内企业起步较晚,目前国产化率仅为5%。
国产替代的核心路径是什么?
从材料、设备到工艺的全链条突破是关键,IDM模式让企业实现全流程自主可控,产学研协同则加速技术积累和人才培育,两者结合是当前最可行的突破路径。
高速率光芯片的市场需求前景如何?
AIGC等技术应用背后是庞大的算力支撑,直接拉动光模块增量;同时数据中心网络架构升级导致内部光连接增加,中高端光芯片有望快速放量,为国产替代提供持续的市场驱动力。