光通信光芯片行业经历了从起步到加速成长的发展历程,先后由FTTx建设、4G/5G升级和数据中心扩容三轮需求浪潮驱动,当前正站在AI算力催生的高速率升级拐点上——技术迭代推动产品持续升级,行业整体处于加速阶段。

三阶段发展历程

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组成部分,其发展与光通信和光模块的演进密切相关。从市场规模看,中国光芯片市场在2015年规模为6.49亿美元,至2021年已上升至14.97亿美元,过去7年复合增速达14.94%,呈现出清晰的加速成长轨迹。

行业先后经历了三轮需求浪潮的驱动:首先是FTTx光纤接入建设带来的起步期;其次是4G/5G移动通信网络升级带来的成长期;第三轮则是数据中心扩容带来的新一轮增长。每一轮技术迭代都推动光芯片产品向更高速率演进,市场规模随之持续扩大。

当前关键拐点:AI算力催生高速率升级

当前行业正站在由AI驱动的关键拐点上。AIGC等技术的商业化应用加速落地,算力基础设施的海量增长和升级换代成为必然趋势。这一变化从三个层面拉动光芯片需求:

  • 光模块增量需求:AIGC技术应用背后是庞大的算力支撑,直接拉动光模块增量,光芯片作为最核心器件深度受益;
  • 速率升级需求:AI算力要求催生高速率、大带宽的网络需求,光模块向更高速率演进,有力推动光芯片技术升级和更新换代;
  • 架构升级需求:数据中心网络架构从传统三层向叶脊架构过渡,内部光连接增加,中高端光芯片有望快速放量。

竞争格局与国产替代

全球光芯片市场由美中日三国占据主导地位,部分欧洲国家拥有技术储备。中国企业追赶较快,在2021年全球光通信最具竞争力企业10强中,中国企业已占据4个席位,其中光迅科技和中际旭创进入前5。

不过,各类光芯片国产替代率分化明显:10G VCSEL/EML等难度较大的激光器芯片国产化率不足40%,25G光芯片国产化率为20%,25G以上高端光芯片国产化率仅5%,仍以海外厂商为主。以源杰科技为代表的国内厂商正加速布局高速率产品,其在研项目覆盖100G激光器芯片(满足400G、800G高速光模块需求)及大功率硅光激光器芯片等,产品性能处于国内领先、国际先进水平。

常见问题

光芯片在光通信产业链中处于什么位置?

光芯片位于光通信产业链上游,是光器件和光模块的核心,实现光转电、电转光等基础光通信功能。光芯片按功能可分为光有源芯片和光无源芯片,其中光有源芯片市场规模占比超过90%。

哪些因素在推动光芯片向高速率升级?

主要驱动力来自AI算力需求的爆发。AIGC等应用需要庞大算力支撑,直接拉动光模块增量并催生高速率、大带宽的网络需求;同时数据中心网络架构升级也要求光模块具备更快的传输速率和更高的覆盖率。

国产光芯片厂商的竞争力如何?

国内厂商在10G及以下速率产品上已具备较强竞争力,源杰科技在2021年10G光芯片市场份额达20%,处于行业领先地位;但在25G以上高端光芯片领域国产化率仍较低,高端替代空间较大,国内厂商正通过研发高速率产品加速追赶。