光有源芯片在光芯片市场中占比超过90%,是光通信产业链的核心环节。其下游应用主要覆盖光纤接入、4G/5G移动通信网络和数据中心三大领域,其中数据中心的增长弹性最大,核心驱动力来自AIGC商业化落地带来的算力基础设施海量增长,以及数据中心网络架构升级带来的内部光连接数量增加。
三大下游场景的需求特征对比
| 下游场景 | 需求特征 | 增长驱动 |
|---|---|---|
| 光纤接入 | 以2.5G、10G等中低速率芯片为主,需求稳定 | 宽带网络普及与接入速率升级 |
| 4G/5G移动通信 | 25G等中速率芯片需求随基站建设波动 | 5G设备升级及后续应用落地 |
| 数据中心 | 25G及以上高速率芯片需求快速上升 | AIGC拉动算力建设,架构升级增加光连接 |
数据中心为何弹性最大
算力需求的指数级增长是核心变量。AIGC等技术的商业化应用加速落地,背后需要庞大的算力支撑,这直接拉动光模块增量,而光芯片作为光模块中最核心的器件深度受益。同时,AIGC的算力要求催生高速率、大带宽的网络需求,推动光模块向更高速率演进,有力带动光芯片的技术升级和更新换代。
网络架构升级带来结构性增量。数据中心传统三层架构正向叶脊架构过渡,内部光连接显著增加,光模块需要更快的传输速率和更高的覆盖率,中高端光芯片有望快速放量。以源杰科技为例,其在研项目覆盖数据中心400G、800G高速光模块所需的50G、100G激光器芯片,以及面向CPO光引擎的大功率硅光激光器,均指向高速率、低功耗的演进方向。
不同场景对光芯片的性能要求差异
光纤接入和5G移动通信场景更侧重成熟可靠与成本控制,中低速率芯片需求占比高;而数据中心场景对速率、功耗、可靠性提出更高要求,高速率激光器芯片需要同时满足低功耗、低噪声、高可靠性的特性,并能在严苛工作环境下保持稳定。这种性能要求的差异,决定了数据中心对高端光芯片的拉动更为显著。
常见问题
光有源芯片和光无源芯片的区别是什么?
二者的区别在于器件在实现功能过程中,其内部是否发生光电能量转换。光有源芯片是光有源器件的核心,市场规模在光芯片整体中占比超过90%。
为什么数据中心对光芯片的需求增长比5G更快?
5G对光芯片的需求主要随基站建设节奏波动,属于阶段性拉动;而数据中心在AIGC推动下,既面临算力规模持续扩张带来的光模块增量需求,又因网络架构向叶脊结构升级而增加内部光连接数量,形成双重驱动。
高速率光芯片的国产化进展如何?
国产替代率分化明显,10G VCSEL/EML等激光器芯片国产化率不足40%,25G光芯片国产化率约20%,25G以上光芯片国产化率仅5%,目前高端市场仍以海外厂商为主。