叶脊架构重构光通信商业模式,价值链上谁分走最大蛋糕?

叶脊(Spine-Leaf)架构升级直接改变了数据中心内部的光连接结构,让短距高速光模块需求大增,光模块在数据中心资本开支中的占比随之提升。价值链上,掌握高端光芯片技术的环节拥有更强定价权,利润分配正从模块组装向芯片设计等核心环节倾斜。

叶脊架构相比传统三层架构,让数据中心内部东西向流量大幅增加,光模块需要更快的传输速率和更高的覆盖率,中高端光芯片有望快速放量。这意味着光通信产业链的价值重心正在上移——从封装组装环节转向技术壁垒更高的光芯片环节。

产业链价值分布:芯片与模块的利润分化

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。光芯片技术壁垒高、生产工艺复杂,产业投入极高但回报偏慢,这决定了掌握核心芯片技术的环节在产业链中拥有更强的议价能力。

从竞争格局看,全球光芯片市场由美中日三国占据主导地位。在光模块环节,中国企业已具备较强竞争力——2021年全球光模块TOP10企业中,中国企业占据4席,中际旭创排名全球第二;但在更上游的高端光芯片环节,国产化率仍较低,25G以上光芯片的国产化率仅为5%,仍以海外厂商为主。

这种“模块强、芯片弱”的格局,直接决定了价值链上的利润分配差异:高端光芯片环节因技术壁垒高、竞争者少,掌握着更强的定价权;而光模块环节虽然市场规模大、中国企业份额领先,但上游核心芯片受制于人,利润空间相对承压。

垂直整合模式的价值捕获优势

面对高端光芯片国产化率低的现实,国内部分企业选择以IDM模式(垂直整合制造模式)深耕光芯片领域,试图在价值链上捕获更多价值。以源杰科技为例,该公司专注于激光器芯片的研发、生产与销售,建立了覆盖外延生长、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。

IDM模式的价值在于:企业能够实现从芯片设计到制造的全流程自主可控,在技术迭代和产能调配上有更大灵活性。根据ICC数据,2021年源杰科技10G光芯片市场占比20%,处于行业领先地位,并已实现向中际旭创、博创科技等主流光模块厂商批量供货。

在叶脊架构带来的高速率光模块需求浪潮中,源杰科技正加速布局数据中心400G、800G高速光模块所需的100G激光器芯片、50G激光器芯片及大功率硅光激光器芯片等产品。这类垂直整合的光芯片企业,有望在价值链重构中占据更有利的位置。

叶脊架构如何重塑光模块需求结构

叶脊架构对光通信产业链的深层影响,在于改变了光模块的需求结构:

  • 短距高速连接增多:叶脊架构让数据中心内部东西向流量大幅增加,短距高速光模块需求上升
  • 速率升级加速:数据中心网络架构升级要求光模块具备更快的传输速率,推动光芯片技术升级换代
  • 中高端芯片放量:更高传输速率和覆盖率要求,直接拉动中高端光芯片的需求

常见问题

叶脊架构升级对光通信产业链最直接的影响是什么?

叶脊架构升级让数据中心内部光连接显著增加,光模块需要更快的传输速率和更高的覆盖率,直接拉动了中高端光芯片的需求放量,也让光模块在数据中心资本开支中的占比提升。

为什么高端光芯片环节掌握更强定价权?

高端光芯片技术壁垒高、生产工艺复杂、竞争者少。25G以上光芯片的国产化率仅5%,全球市场由美日等少数国家主导,供给端集中度高,因此该环节在产业链中拥有更强的议价能力。

IDM模式对光芯片企业有什么价值?

IDM模式让企业实现从芯片设计、外延生长到测试验证的全流程自主可控,在技术迭代和产能调配上有更大灵活性,有助于在高速率光芯片的竞争中建立技术壁垒,捕获更多产业链价值。

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