封装环节已具全球竞争力,高端芯片仍是关键卡点

从公开数据看,中国厂商在光模块封装制造环节已走到全球前列。Omdia报告显示,中际旭创2021年市场份额位居全球第二,约为10%,其中第四季度市占率高达12%。这一成绩说明,在光模块的规模化量产、快速交付与成本控制上,本土企业已具备全球竞争力。

但光模块并非单一器件,它由各种无源器件以及光电芯片组合封装而成,构成数据中心互连、5G承载网络和全光接入网络的基础单元,主要完成光电/电光转换功能。其中光电芯片是决定速率、功耗与成本的核心环节,也是自主可控的关键所在。封装份额领先,并不等于上游芯片环节已实现同等程度的自主。

高速率迭代:从100G单波到800G

随着数据中心光互连持续演进,当前热点是100G单波、200G/400G光模块快速起量。LightCounting预测,200G光模块在2022年有望快速发展,400G价值量将超过200G并有望在2024年超过100G,800G光模块将在2023—2024年之间开始规模化部署。速率越高,对光电芯片的性能要求越严苛,这也让高端芯片的供给能力成为产业升级的胜负手。

硅光与CPO:绕开部分卡点的路径

硅光技术基于硅和硅基衬底材料,利用现有CMOS工艺进行光器件开发和集成,在峰值速度、能耗、成本等方面均具有良好表现。Yole预测,数据中心是硅光技术未来最主要的市场之一,其重要应用场景就是光模块,2026年将达到4.5亿美金,五年复合增长率为26%。以中际旭创为例,其2021年就开发了基于自研硅光芯片的高速模块,多个高速硅光产品已导入重点客户,并预计实现基于硅光子集成技术的100G/400G/800G和1.6T全系列产品量产。

CPO(光电共封装技术)则是指交换ASIC芯片和硅光引擎在同一高速主板上协同封装,从而降低信号衰减、降低系统功耗、降低成本和实现高度集成。旭创产业研究院也在进行CPO关键技术的预研,持续打造先进光子芯片产业化技术平台和2.5D、3D混合封装平台。

常见问题

国产光模块厂商在全球处于什么位置?

在封装制造环节,本土头部厂商已进入全球第一梯队。Omdia报告显示,中际旭创2021年市场份额位居全球第二,约为10%,第四季度市占率高达12%。数通和电信全系列产品线的布局,也支撑了交付能力与成本优势。

光模块自主可控的最大难点在哪里?

光模块由无源器件与光电芯片组合封装而成,高端光电芯片仍是自主可控的关键卡点。封装份额领先并不自动等于芯片环节的同等突破,上游能力的补齐需要时间与持续投入。

硅光和CPO能解决哪些问题?

硅光基于硅基衬底与CMOS工艺开发集成光器件,在峰值速度、能耗、成本等方面具有良好表现,被视为提升本土集成能力的重要路径。CPO通过交换ASIC芯片与硅光引擎协同封装,可降低信号衰减、系统功耗与成本并实现高度集成,是产业研究的重点方向。