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光通信芯片:國產芯片企業下一個主戰場
來源: | 作者:v00377652 | 發布時間: 2016-07-13 | 1032 次瀏覽 | 分享到:
  公開數據顯示,2015年光通信芯片市場增長4%,未來5年的年復合增長率將達8%,到2018年,光芯片及其封裝器件市場將達到105億美元。光傳輸市場仍然是其最大的市場,數據中心市場增長最快,將以22%的年復合增長率增長,2018年將達45億美元。此外,光接入市場需求趨于平穩,年需求維持在10億美元。

  光器件及芯片是光通信企業最核心的技術競爭力,尤其以光通信芯片為最。而我國光器件及芯片企業整體實力較弱,產品主要集中在中低端領域,在10G以上速率的有源器件和100G光模塊等高端領域剛剛有所突破。例如索爾思光電的100Gb/s QSFP28收發模塊具有性能和成本優勢,易飛揚100G QSFP28光模塊研發成功,100G CFP-LR4光模塊正式商業化。

  在芯片層面仍然主要依賴國外芯片廠商。隨著企業并購的不斷發生,在并購中掌握話語權的國際廠商一旦收緊芯片供應,恐將給沒有核心芯片技術的國內器件、模塊廠商帶來元器件斷貨的風險,無疑,國內自主芯片研發的推進將有助于降低這一風險。

  在國內光通信產業中也涌現了一批具有自主研發能力的企業。例如華為海思、中興、海信、烽火通信、廈門優訊等。光迅科技是國內唯一量產10G以下DFB、APD芯片的廠商,也是國內唯一具備自主研發全系列PLC芯片并規模生產的廠商。光迅科技有能力出貨8000萬芯片/年。其芯片的自給率達到95%左右,但芯片大多是低端自產,高端芯片正力求突破。高端芯片上,在云計算、數據中心的應用需求持續增長的當下,100G漸成標配。國內,華為海思掌握了100G光模塊芯片技術。最近光迅推出了120G CXP模塊和100G QSFP28 SR4模塊。不久,其自主研發的10G VCSEL陣列芯片也將應用于這類產品中,這是在國內首次實現100G速率光模塊的芯片國產化。

  值得一提的是,目前,奇芯光電研制的光子集成芯片已進入測試階段,投產后將廣泛應用于光電子信息行業。由我國自主研發的光子集成芯片被視為對傳統集成電路的“彎道超車”,推動我國在光電子集成電路領域的發展。

  芯片間或者芯片內部的通信傳輸可通過硅光子代替電子,達到更高的傳輸速率。目前國外廠商掌握著硅光子先進技術,國內廠商保持跟進。去年,IBM研究院宣布,首次完成設計與測試完全整合的波長多工硅光子芯片,而且很快就可用于100Gb/s光收發器的生產,未來將可讓數據中心有更高的傳輸速率及帶寬,以應對云端運算及大數據應用的需求。

硅光子技術使用小型的光元件傳送光脈沖,可在服務器芯片、大型數據中心及超級電腦的芯片之間以極高的速率傳送大量數據,突破數據流量阻塞及傳統昂貴的網路互聯技術的限制,打破系統內及運算元件間的數據傳輸瓶頸,縮短響應時間。IBM突破性地運用100納米以下的半導體技術,在單一晶片上整合光元件與電子回路。

華為已于較早前收購比利時硅光子公司Caliopa,還收購了英國光子集成公司CIP。而光迅在硅光子關鍵技術和實用化探索上積極布局,隨著其綜合實力的逐漸增強,以及國家對集成電路產業的扶持,必將加快推進硅光子項目。從無線通信方面來看,6G/10G光模塊是4G基站和4G傳輸設備中的核心部件,其中基站內傳輸主要采用6G及以下光模塊,基站間傳輸主要采用10G光模塊。無線通信的發展勢必為光模塊行業帶來新的增長動力。在國內市場,光迅科技在4G LTE部分占到60%的份額。隨著5G發展的加速,光迅認為25G的光電芯片在未來將成為主流配置。這較10G時代更進一步,10G是未來的基本配置。預計5G的數據傳輸速度將是4G的40倍,5G對光模塊的需求量將遠超4G的需求量。

業內預測,2016年中國運營商在4G、固網寬帶的競爭日趨白熱化的同時,在無線網、接入網的投入將超預期,光通信投資同比將超過30%。近期中國聯通發布LTE FDD三期集采招標公告,采購規模為46.9萬個基站,將運營商4G 競爭推向高潮。據預測,很快我們將看到5G在2018年韓國冬奧會和2020年日本夏奧會這兩項賽事上進行演示。隨著5G通信的到來,留給光通信廠商的5G市場空間必將更加廣闊。
狗哥