光通信芯片将是海思的下一个战场

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公开数据显示,2015年光通信芯片市场增长4%,未来5年的复合年增长率达8%,到2018年,光芯片及其封装器件市场将达到105亿美元。光传输市场仍然是其最大的市场,数据中心市场增长最快,将以22%的复合年增长率增长,2018年将达45亿美元,此外,光接入市场需求趋于平稳,年需求维持在10亿美元。

光器件及芯片是光通信企业最核心的技术竞争力,尤其以光通信芯片为最。而我国光器件及芯片企业整体实力较弱,产品主要集中在中低端领域,在10G以上速率的有源器件和100G光模块等高端领域也才逐渐有所突破。例如索尔思光电的100Gb/s QSFP28收发模块具性能和成本优势,易飞扬100GQSFP28光模块研发成功,100GCFP-LR4光模块正式商业化。

但在芯片层面仍然主要依赖国外芯片厂商。随着企业并购的不断发生,在并购中掌握话语权的国际厂商一旦收紧芯片供应,恐将给没有核心芯片技术的国内器件、模块厂商带来元器件断货的风险,无疑,国内自主芯片研发的推进将有助于降低这一风险。

在国内光通信产业中也涌现了一批具有自主研发能力的企业。例如华为海思、中兴、海信、烽火通信、厦门优讯等。光迅科技是国内唯一量产10G以下DFB、APD芯片的厂,也是国内唯一具备自主研发全系列PLC芯片并规模生产的厂商。光迅科技有能力出货8000万芯片/年。其芯片的自给率达到95%左右,但芯片大多是低端自产,高端芯片正力求突破。高端芯片上,在云计算、数据中心的应用需求持续增长的当下,100G渐成标配。国内,华为海思掌握了100G光模块芯片技术。最近光迅推出了120G CXP模块和100G QSFP28 SR4模块。不久,其自主研发的10G VCSEL阵列芯片也将应用于这类产品中,这是在国内首次实现100G速率光模块的芯片国产化。

值得一提的是,目前,奇芯光电研制的光子集成芯片已进入测试阶段,投产后将广泛应用于光电子信息行业。由我国自主研发的光子集成芯片,被视为对传统集成电路的“弯道超车”,推动我国在光电子集成电路领域的发展。

芯片间或者芯片内部的通讯传输可通过硅光子代替电子,达到更高的传输速率。目前国外厂商掌握着硅光子先进技术,国内厂商保持跟进。

去年,IBM研究院宣布,首次完成设计与测试完全整合的波长多工硅光子芯片,而且很快就可用于100Gb/s的光收发器的生产,未来将可让资料中心有更高的资料传输率及频宽,以因应云端运算及大资料应用的需求。

硅光子技术使用小型的光元件传送光脉冲,可在服务器芯片、大型资料中心及超级电脑的芯片之间以极高的速率传送大量资料,突破资料流量阻塞及传统昂贵的网路互连技术的限制,大幅降低系统内及运算元件间的资料传输瓶颈,提升回应时间。IBM突破性的发展则运用100纳米以下的半导体技术,在单一晶片上整合光元件与电子回路。

华为已于较早前收购比利时硅光子公司Caliopa,还收购了英国光子集成公司CIP。而光迅在硅光子关键技术和实用化探索上积极布局,随着其综合实力逐渐增强,以及国家集成电路产业的扶持,必将加快推进硅光子项目。

从无线通讯方面来看,6G/10G光模块是4G基站和4G传输设备中的核心部件,其中基站内传输主要为6G及以下光模块,基站间传输主要采用10G光模块。无线通讯的发展势必为光模块行业带来新的增长动力。

国内市场,光迅科技在4G LTE部分占到60%份额。随着5G发展的加速,光迅认为25G的光电芯片在未来将会成为主流配置。这较10G时代又更近一步,10G是未来的基本配置。预计,5G的数据传输速度将是4G的40倍,5G对光模块的需求量将会远超过4G的需求量。

业内预测2016年中国运营商在4G、固网宽带的竞争日趋白热化的同时,在无线网、接入网投入将超预期,光通信投资同比将超过30%。近期中国联通发布LTE FDD三期采集招标公告,采购规模为46.9万个基站,将运营商4G 竞争推向更高潮。

据预测,很快我们将看到5G在2018年韩国冬奥会和2020年日本夏奥会这两项赛事上进行演示。随着5G通信的到来,留给光通信厂商的5G市场空间必将更加广阔。

 

 

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