光芯片按功能分为激光器芯片探测器芯片,分别承担光模块中发射光信号接收光信号并转为电信号两个核心环节,对应光通信产业链上游的核心元件生产。光通信的下游终端市场主要包括电信市场数据中心市场,其中电信市场以5G前传、中传、回传网络建设为重要驱动,数据中心市场则因算力扩容需求保持高速增长,两者共同推动光通信需求结构从以电信为主向“电信+数通”双轮驱动演变。

光芯片的功能分工与下游映射

在光通信产业链中,光芯片是光模块内部实现光电转换的核心,分为激光器芯片和探测器芯片两大类。激光器芯片负责将电信号转换为光信号并发射出去,探测器芯片则负责接收光信号并将其还原为电信号。这两类芯片分别对应光模块中发射与接收两个核心环节,是光模块实现数据传输功能的基础部件。

从下游应用来看,光模块封装后集成至光通讯设备,最终面向的终端市场包括电信市场和数据中心市场。电信市场以5G网络建设为主,数据中心市场则以云计算、人工智能等算力基础设施扩容为驱动。不同速率等级的光模块对光芯片的性能要求不同,随着数据中心向400G/800G等更高速率迭代,对高端激光器芯片的需求持续增长。

电信市场与数据中心市场的需求结构演变

电信市场是光通信的传统基本盘。在5G建设进入热点期的背景下,电信网络逐步升级到大容量、高速率、高可靠的全光交换网络,带动了光线缆、光器件、光模块、光设备行业的快速发展。据工信部数据,截至2022年5月底,我国建成开通5G基站170万个,平均每万人5G基站数超过12个,5G前传、中传、回传网络建设为光芯片提供了稳定的需求支撑。

数据中心市场正在成为光通信需求结构中的重要增量。据相关行业研究报告数据,2021年我国数据中心行业市场收入达到1500.2亿元,同比增长28.5%,保持持续增长态势。数据中心内部及之间的数据交换对高速光模块需求旺盛,而高速光模块需要更高性能的光芯片支撑。随着数据中心向400G/800G速率迭代,高端激光器芯片的需求占比有望持续提升,推动光芯片需求结构从以电信市场为主向电信与数据中心并重演变。

常见问题

激光器芯片和探测器芯片的应用场景有何不同?

激光器芯片用于光模块的发射端,将电信号转换为光信号输出;探测器芯片用于接收端,将收到的光信号还原为电信号。两者分别对应光通信链路中的发送与接收环节,缺一不可。

电信市场和数据中心市场对光芯片的需求有何差异?

电信市场以5G网络建设为主,对光芯片的需求集中在基站前传、中传、回传等场景;数据中心市场则更侧重高速率、低功耗的光模块,对高端激光器芯片的性能要求更高,且随速率迭代持续升级。

数据中心速率迭代对光芯片需求有何影响?

数据中心向400G/800G等更高速率迭代,意味着光模块需要更高性能的光芯片支撑,尤其是发射端的激光器芯片。高速率光模块的渗透率提升,将带动高端光芯片的需求增长,推动光芯片行业的技术升级与产品结构优化。