光有源芯片占据光芯片市场超九成份额,但高端领域国产化率仅5%,国产替代的突破口在于沿10G、25G、25G以上逐级递进,以中低端规模化优势反哺高端技术攻关。源杰科技等国内厂商已在10G DFB激光器芯片这一主力市场取得全球20%的份额,证明中低端突破路径可行,而25G及以上高端芯片的自主研发正是下一阶段的核心战场。
国产替代的现状:份额与缺口并存
光有源芯片是光模块中实现光电转换的核心器件,其市场规模在光芯片整体中占比超过90%。从国产化进程看,不同速率等级的光芯片替代率分化明显:10G VCSEL/EML等难度较大的芯片国产化率不足40%,25G光芯片国产化率为20%,而25G以上高端光芯片国产化率仅5%,目前仍以海外厂商为主。
这意味着,在需求最大的中低速率市场,国产芯片已具备较强的供给能力;但在决定下一代通信性能的高速率领域,自主可控仍是明显短板。
中低端突破已验证:10G市场的国产力量
以源杰科技为例,这家成立于2013年、于2022年科创板上市的光芯片IDM厂商,专注于激光器芯片的研发与生产。根据ICC数据,2021年源杰科技在10G光芯片市场的全球占比达到20%,已超过住友电工、三菱电机等传统日系厂商,处于行业领先地位。其产品已批量供货海信宽带、中际旭创、博创科技等主流光模块厂商,并进入中兴通讯、诺基亚等大型通讯设备商的供应链。
这一成绩说明,在10G这一规模化市场,国内企业凭借IDM全流程自主可控的生产体系——覆盖外延生长、光栅工艺、端面镀膜、自动化测试等环节——已经建立起具备竞争力的产品与客户基础。
高端突破的方向:25G及以上与高速率布局
向25G及以上高端光芯片进军,是国产替代从“有”到“优”的关键一跃。高端芯片的难点在于更高速率下的信号完整性、可靠性以及严苛环境适应性,对晶圆外延、工艺控制等提出更高要求。
源杰科技的布局路径具有一定代表性:其在研项目覆盖50G激光器芯片(满足200G、400G光模块需求)、100G激光器芯片(满足400G、800G光模块需求)以及大功率硅光激光器芯片(满足100G DR1/400G DR4架构需求),官方表述为产品性能处于国内领先、国际先进水平。这一布局与算力基础设施升级、数据中心架构向更高速率演进的趋势相匹配。
| 速率等级 | 国产替代率 | 代表进展 |
|---|---|---|
| 10G | 不足40% | 源杰科技全球份额20%,超住友电工、三菱电机 |
| 25G | 20% | 已有批量供货能力 |
| 25G以上 | 5% | 源杰科技在研50G/100G及大功率硅光芯片 |
常见问题
为什么25G以上光芯片国产化率这么低?
25G以上光芯片对晶圆外延精度、高速封装测试、长期可靠性等要求显著提升,技术壁垒高、工艺复杂,且研发投入大、回报周期长。目前该领域仍以海外光芯片厂商为主,国产突破需要持续的技术积累和客户验证周期。
国产替代的突破口具体在哪里?
突破口在于阶梯式替代:在10G市场已实现规模化突破的基础上,向25G、50G、100G逐级推进。同时,数据中心和AI算力建设带来的高速光模块需求,为高端光芯片提供了放量场景,是国产厂商切入的重要窗口。
源杰科技在国产替代中扮演什么角色?
源杰科技是国内光芯片IDM领先厂商,其10G产品的全球市占率已证明中低端市场的国产竞争力。公司正通过50G、100G激光器芯片及大功率硅光激光器芯片的在研项目,向数据中心400G、800G高速光模块所需的高端芯片领域延伸,是观察国产高端光芯片进展的代表性企业。