数据中心网络架构从传统三层向叶脊架构过渡,使内部光连接数量显著增加,光模块需要更快的传输速率和更高的覆盖率,中高端光芯片因此有望快速放量。光芯片是光器件和光模块的核心,承担光转电、电转光、分路、衰减、合分波等基础光通信功能,其需求结构正随下游数据中心、电信网络与算力基础设施的升级而向高速率方向倾斜。

叶脊架构如何改变光连接需求

传统三层架构的数据中心正向叶脊架构过渡。这一变化意味着数据中心内部的连接路径与端口数量增加,对光模块的传输速率和覆盖率提出更高要求。光模块向更高速率演进,会直接推动其核心器件——光芯片的技术升级和更新换代。换言之,架构升级带来的不是简单的用量叠加,而是对更高速率光芯片的结构性拉动。

下游应用与需求结构

光芯片主要应用于光纤接入、4G/5G移动通信网络和数据中心等领域。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%。随着5G设备升级和相关应用落地,光有源芯片市场规模预计将保持长期可持续增长势头。

在算力侧,AIGC等技术应用的背后是庞大的算力支撑,直接拉动光模块增量,光芯片作为光模块中最核心的器件深度受益;AIGC的算力要求催生高速率、大带宽的网络需求,进一步推动光芯片技术升级。国内光芯片领域上市企业包括源杰科技、博创科技、光迅科技等,其中源杰科技以IDM模式深耕光芯片产业,专注于激光器芯片研发生产,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。

从国产化结构看,各类光芯片国产替代率分化明显,高端光芯片国产替代率仍较低: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。这一结构也说明,中高端环节是需求升级与供给追赶共同聚焦的方向。

常见问题

叶脊架构升级为什么会影响光芯片需求?

叶脊架构使数据中心内部光连接增加,光模块需要更快的传输速率和更高的覆盖率,而光芯片是光模块的核心器件,因此中高端光芯片有望快速放量。

光芯片目前主要用在哪些下游领域?

主要应用于光纤接入、4G/5G移动通信网络和数据中心等领域,其中数据中心与算力基础设施的升级是推动高速率产品需求的重要方向。

高端光芯片的国产化情况如何?

国产替代率分化明显:10G VCSEL/EML等芯片国产化率不足40%,25G为20%,25G以上仅5%,高端产品目前仍以海外厂商为主。