光模块由无源器件与光电芯片组合封装而成,光电芯片是其中价值与壁垒最集中的环节。从国产替代的推进程度看,国内厂商的突破主要体现在高端产品线上:中际旭创在10G、40G、100G等产品上可保证快速量产和高质量交付,400G、800G等高端光模块研发技术处于行业领先位置,部分400G产品已实现量产;800G产品除传统EML设计外,还采取以硅光为基础的方案来满足短距离传输需求。与此同时,通过2019年收购成都储翰,固网接入用光电组件、无线接入用光电组件和PON系列光模块实现量产,接入侧的国产能力也得到补齐。
替代路径:从接入侧到高端数通
光模块是通信设备和光纤连接的核心器件,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。
国产替代的推进呈现出两条并行线索:
- 接入侧补齐:固网接入与无线接入用光电组件、PON系列光模块实现量产,覆盖OLT、ONU等系列,速率涵盖2.5G、10G、40G等,主要用于固网接入和承载。
- 高端侧上攻:数通市场产品线覆盖10G至800G,400G、800G研发技术行业领先,部分400G已量产;800G QSFP-DD产品组合包括4×100G×2和8×100G两种架构方案。
技术储备:硅光与先进封装
在技术演进方向上,硅光技术是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的新一代技术,在峰值速度、能耗、成本等方面均具有良好表现。相关厂商已开发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。
在更前沿的封装环节,CPO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,产业研究院层面已开展CPO关键技术的预研。
供应链与交付能力
产能与交付的全球化布局,是替代能力能否落地的重要支撑。相关厂商在苏州、美国硅谷、新加坡、台湾和泰国等多地设有研发基地、生产基地及销售中心,能够为客户带来快速交付能力和具有竞争力的成本优势。市场地位方面,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%。
常见问题
国产光模块在高端产品上进展到什么程度?
中际旭创的400G、800G等高端光模块研发技术行业领先,部分400G产品已实现量产;800G产品采取以硅光为基础的方案满足短距离传输需求。整体看,高端环节已从研发跟进走向部分量产落地。
光电芯片的国产替代是否已经完成?
不能一概而论。接入侧的光电组件与PON系列光模块已实现量产,高端数通产品的研发与量产也在推进,但产业链各环节的替代节奏并不一致,具体进度需以厂商公开披露及第三方数据为准。
硅光技术为什么被视为替代的关键方向?
硅光技术利用现有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,为高端光模块提供了区别于传统EML设计的实现路径。