在叶脊架构升级的推动下,光芯片作为光器件和光模块的核心,价值分配持续向中高端环节集中;源杰科技以 IDM 模式深耕光芯片产业,建立覆盖 MOCVD 外延生长、光栅工艺、光波导制作、金属化工艺、端面镀膜、自动化芯片测试等全流程自主可控的生产线,这种覆盖设计、外延、制造、测试的完整能力,使其在产业链价值分配中形成差异化定位。

光芯片为何是价值分配的关键环节

光芯片是实现光转电、电转光、分路、衰减、合分波等基础光通信功能的核心,是光器件和光模块的核心。按光器件分类,光芯片可分为光有源芯片和光无源芯片,区别在于器件实现功能过程中内部是否发生光电能量转换。其中,光有源芯片的市场规模在光芯片市场规模中占比超过90%,是价值分配的主要承载环节。

从需求侧看,数据中心的网络架构升级导致内部光连接增加,传统三层架构的数据中心正向叶脊架构过渡,意味着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。技术壁垒高、生产工艺复杂的特征,也使光芯片环节的投入与回报节奏区别于下游组装环节。

IDM模式的价值捕获逻辑

IDM全流程模式的核心在于对关键工艺环节的自主覆盖。以源杰科技为例,其全流程业务体系涵盖MOCVD外延生长、光栅工艺、光波导制作、金属化工艺、端面镀膜、自动化芯片测试、芯片高频测试、可靠性测试验证等环节。外延生长与芯片制造是光芯片性能与良率的关键节点,全流程自主可控意味着工艺协同与迭代效率掌握在企业内部,而非依赖外部代工衔接。

这一模式的价值捕获能力,也体现在产品与客户层面。源杰科技主要产品包括2.5G、10G和25G及更高速率激光器芯片系列产品,应用于光纤接入、4G/5G移动通信网络和数据中心等领域,目前已实现向海信宽带、中际旭创、博创科技、铭普光磁等国际前十大及国内主流光模块厂商批量供货,并用于中兴通讯、诺基亚等国内外大型通讯设备商。

国产替代分化下的中高端机遇

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,但各类光芯片国产替代率分化明显。10G VCSEL/EML等芯片难度较大,国产化率不足40%;25G光芯片国产化率为20%;25G以上光芯片的国产化率只有5%,目前仍以海外光芯片厂商为主。这一结构意味着中高端环节的替代空间与工艺门槛并存,具备全流程能力的企业更容易在升级周期中承接增量需求。

面向高速率方向,源杰科技正在研发布局应用在数据中心400G、800G高速光模块中的100G EML激光器、应用在数据中心400G DR4架构的高速硅光模块,以及未来有望应用在CPO光引擎中的工业级50mW/70mW CW大功率硅光激光器。随着CPO技术渗透进入AI计算集群、高密度数据中心、HPC等短距离传输领域,相关布局有望持续受益。

常见问题

叶脊架构升级为什么会影响光芯片的价值分配?

叶脊架构使数据中心内部光连接数量增加,光模块需要更快的传输速率和更高的覆盖率,从而拉动中高端光芯片需求。价值分配由此向具备高速率产品能力的芯片环节倾斜,而非均匀分布在产业链各段。

IDM模式在光芯片行业的主要优势是什么?

IDM模式覆盖设计、外延、制造、测试等全流程,工艺协同与迭代效率掌握在企业内部。以源杰科技为例,其全流程自主可控的生产线覆盖MOCVD外延生长、光栅工艺、光波导制作、金属化工艺、端面镀膜、自动化芯片测试等环节,有助于在技术升级周期中稳定推进产品开发。

高端光芯片的国产替代现状如何?

国产替代率分化明显:10G VCSEL/EML等芯片难度较大,国产化率不足40%;25G光芯片国产化率为20%;25G以上光芯片国产化率只有5%,目前仍以海外光芯片厂商为主。中高端环节的工艺门槛,是替代进程的主要制约因素。