半导体周报0324-光模块
半导体周报-0324
一、行业新闻及动态
1、半导体设计:
财联社3月8日电,复旦微电在互动平台表示,公司正在推进新一代边缘计算芯片PSoC和智能通信芯片RFSoC的开发。面向现场感知等边缘计算应用场景,针对智能座舱、智能通信、工业控制等行业领域,提供高性能、低功耗、高安全性的产品系列。智能通信芯片RFSoC针对5G小基站、智能通信等行业领域,提供低功耗、高性能、高集成度、高安全性、高可靠性的产品系列。项目建成后,将推出具有较强竞争力的国产可重构SoC芯片,全面提升新一代边缘计算芯片的整体性能。
2、半导体制造及封测:
《科创板日报》5日讯,德州仪器正在将GaN(氮化镓)生产工艺从6英寸向8英寸过渡,以提高产能、获得成本优势。德州仪器韩国总监Ju-Yong Shin表示,公司传统上采用6英寸工艺生产氮化镓半导体,达拉斯工厂有望在2025年之前过渡到8英寸工艺,日本会津工厂则正在将现有的硅基8英寸产线转换为GaN半导体产线。
《科创板日报》5日讯,一家在东京大学成立的公司Gaianixx开发了一种称为“中间膜”的材料,用于生产调节电压和电流的功率半导体。通过在廉价的硅基板上层叠碳化硅 (SiC)等材料,预计这将使功率半导体的制造成本降低约 75%。这可能会推动电动汽车和其他高性能汽车的发展。
《科创板日报》4日讯,由于AI需求强劲,HBM和DDR5的订单有望增加,三星电子和SK海力士加强对高价值DRAM产品的关注,正在考虑增加工厂的半导体晶圆投入量,以加快向10纳米第四代(1a)和第五代(1b)版本的过渡,生产HBM、DDR5和LP-DDR5等高价值产品。
财联社3月7日电,SK海力士加大对先进芯片封装业务的投入,希望抓住市场对高带宽内存(HBM)需求飙升的机遇。HBM是人工智能AI开发使用的一种关键组件。负责SK海力士封装开发的Lee Kang-Wook表示,这家总部利川的公司今年将在韩国投资逾10亿美元,来扩大和改善其芯片制造的最后步骤。
财联社3月7日电,据业界消息,英伟达的质量测试对存储厂商提出挑战,因为相比传统DRAM产品,HBM的良率明显较低。消息称美光、SK海力士等存储厂商,在英伟达下一代AI GPU的资格测试中将进行竞争,似乎差距不大,而良率将是厂商们的阻碍。消息人市场称,目前HBM存储芯片的整体良率在65%左右,其中美光、SK海力士似乎在这场竞争中处于领先地位。据悉,美光已开始为英伟达当前最新的H200 AI GPU生产HBM3e存储芯片,因为其已通过Team Green设定的认证阶段。
3、其他:
《科创板日报》7日讯,根据市场调查机构Straits Research公布的最新报告,2020年全球功率半导体市场收入为400亿美元,预估到2030年该市场达到550亿美元,预测期内的复合年增长率为3.3%。
二、本周话题——光模块
光通信器件指应用于光通信领域的光电子器件以及配套集成电路。光通信器件按照在信息流中的不同作用可以分为五大类,包括光信号的产生、调制、传输、处理以及探测。光收发模块在信息流中对应着光信号的产生、调制和探测;光分路器和光放大器对应着信号处理。光通信器件按照物理形态的不同分为芯片、光有源器件、光无源器件、光模块与子系统四类。其中有源光收发模块的产值在光通信器件中占比最高,其性能主导着光通信网络的升级换代。
信息流包括光信号的产生/调制/处理/探测等
资料来源:中国光电子器件产业技术发展路线图(2018-2022 年),开源证券
光模块是实现光信号输入过程中光电转换和电光转换功能的光电子器件。所有信息通信信号初始状态都是电信号(模拟/数字),否则 IC 芯片无法处理。要实现光纤通信,信号发射端需要将电信号转换为光信号,通过光纤传输到远端。信号接收端,光探测器接收到光信号,并转化成可处理的电信号。光模块可按照速率、距离、封装方式等多种类型进行分类。从封装来看,光模块有多种封装形式,适配不同尺寸、功耗和速率需求。目前光模块的封装以可插拔形式为主,具备小尺寸、低功耗的优势,部分长距高速相干领域追求高性能,仍采用不可插拔形式。随着交换容量增大、端口密度变大、功耗增加等挑战日益严峻,LPO/CPO 成为行业重要的技术创新。
光模块可按照速率、距离等进行分类
资料来源:《高速光模块关键技术方案及标准化进展》,吴冰冰,2022
光模块的结构使得其具备光电转换的功能。光模块通常由光发射器件(TOSA,含激光器)、光接受器件(ROSA,含光探测器)、功能电路、光(电)接口、导热架、金属外壳等部分组成。从发射端来看,驱动芯片对原始电信号进行处理,然后驱动半导体激光器(LD)发射出调制光信号;从接受端来看,光信号进入接收端端后,由光探测二极管(PD)转变为电信号,经前置放大器后输出。功能电路集成了时钟、数据恢复芯片以及激光器驱动芯片等。
电芯片、主控芯片、TOSA、ROSA 在光/电转换过程中起着重要的作用。以4x25Gps 光模块通信方案为例,通过 MCU 控制芯片与电接口利用 I2C 引脚进行数据交互,将 4 路速率高达 25Gbps 的电信号传送给时钟和数据恢复芯片 CDR;然后 MCU控制芯片将经过 CDR 处理后的 4 路电信号发送给驱动激光器,使得 4 通道的驱动激光器能够驱动 TOSA 组件,从而让 TOSA 组件发出一路速率为 100Gbps 的光信号;通过光纤传输达到光接口的 100Gbps 光信号进入到 ROSA 组件中;MCU 控制芯片与电接口进行数据交换,让 ROSA 组件将这一路 100Gbps 光信号转换成 4 路 25Gbps的电信号发送给 TIA;TIA 将这 4 路电流信号处理成一定幅度的电压信号,经过 CDR处理后通过电接口输出。
光模块主要器件:
(1)微控制单元 MCU:
MCU 是主打控制功能的单片机,负责对光模块的芯片进行调控。MCU 把 CPU的频率与规格做适当缩减,并将内存、计数器 (Timer)、USB、A/D 转换、UART、PLC、DMA 等周边接口,甚至 LCD 驱动电路都整合在单一芯片上,形成芯片级的计算机。CPU 内核通过存储器的程序控制外设,外设通过中断系统联系 CPU 内核,二者通过总线传输信号、数据以及地址等信息。存储器通常包括 ROM 和 RAM,外设部分包括串口控制模块、SPI 模块、I2C 模块、A/D 模块等。
MCU 的工作原理是逐条执行预存指令的过程,不同类型的单片机有不同的指令系统。为了让一个单片功能自动完成某项具体任务,需要将所要解决的问题编成一系列的指令,并且这些指令必须是由一个单独的函数来识别和执行的。一系列指令的集合就变成了程序,这些程序需要预先储存在内存中。MCU 在执行程序时要将这些指令逐个提取并执行,必须拥有能够跟踪指令所在存储单元的功能,这个部分就是程序计数器 PC。当程序开始运行时,PC 将会被分配到程序中每一条指令的存储单元,并一一执行该项指令。PC 中的内容自动增加,增加量由这个指令长度决定,每一条都指向下一条指令的起始地址,保证指令顺序执行。
(2)通用数字信号处理器 DSP:
DSP 相对 MCU 更侧重于运算和数字信号处理,而 MCU 侧重于多种数据的处理控制。DSP 的实时运行速度可达每秒数千万条复杂程序指令,比 16 位 MCU 单指令执行时间快 8-10 倍。DSP 为了提高信号处理算法的效率,加入了很多指令,在设计结构上将数据总线和地址总线分开,使程序和数据分别存储在两个空间。
DSP 在光模块中的作用是对模拟信号进行采样、量化,把模拟信号转换成数字信号,去除光纤链路中的色度色散、偏振模色散,完成载波频偏估计、载波相位恢复等功能,具有强大的信号恢复能力,但是成本较高、延迟大、功耗高、发热明显。随着工艺节点逐步变薄,DSP 芯片的设计成本愈发高昂。2020 年 7nm 产品推出时,DSP 芯片设计成本已达 2.5 亿美元左右;预计 5nm 节点时,芯片设计成本将达到 4.5亿美元。在高资本投入的背景下,市场竞争格局向寡头垄断演化,目前全球份额主要集中于 Inphi、Broadcom 以及华为海思三家。功耗方面,由于 DSP 引入了 ADC 与算法,功耗远高于传统的 CDR 芯片。以 400G 光模块为例,其所用 7nm DSP 功耗约为 4W,占模块整体功耗的 50%。而 DSP 降低功耗的方法有限,主要依赖于流片工艺的提升。
DSP功能
资料来源:易飞扬通信官网、开源证券研究所
DSP 技术是相干通信的重要支撑,是其产业化应用的基础。当光传输速率达到50G 以上,光纤偏振模色散影响加剧,严重影响链路有效传播距离与信号质量,此时 DSP 对抗和补偿作用就愈发凸显。而传统的非相干通信通过光路补偿器件进行色散补偿,其效果远差于 DSP。DSP 技术的成熟导入,省去了系统中原有的色散补偿模块,使得长距离传输的链路设计更加简单,降低传输成本。
相干和非相干光通信的核心区别在于发送端使用的调制方式以及接收端使用的检测方式。调制方式方面,相干通信更加多元化,增强了信息的承载能力。非相干采取简单的强度调制方式,通过电流大小改变激光强度产生 0-1。而相干系统借助外调制的方式,可以进行频率调制或相位调制,如 PSK、QPSK 等,拓展了信息传输的容量。检测端,相干通信直接在接收端对微弱的信号进行混频放大,而非相干则依赖于在传输过程中使用大量的放大器。
非相干光通信(上)和相干光通信(下)的区别
资料来源:电子工程世界,开源证券
相干通信利用一束本振光与输入信号光在混频器中混频,得到与信号光频率、相位和振幅按相同规律变化的中频信号,实现信号的放大。由于本振光的功率远大于信号光功率,因此经过相干混合后的输出光电流大幅增加,提升了检测的灵敏度。凭借更加多元的调制方式以及 DSP 技术的应用等,相干光通信具有传输距离远、传输容量大的优势,应用场景包括 DCI 互联、5G 中回传以及城域网等。
(3)时钟和数据恢复芯片 CDR:
CDR 在光模块中的主要作用是从接收到的信号中提取出数据序列,并且恢复出与数据序列相对应的时钟时序信号,从而还原接收到的具体信息。时钟数据恢复主要完成两个工作,分别是时钟恢复和数据重定时,让接收端的信号与发射端信号保持一致。在光互连场景中,当单通道数据速率达到 25G 时,无论是在接收端和发射端都需要采用 CDR 电路从高损耗的信号里恢复出高质量的数据,再通过驱动电路将数据加载到光波上。
CDR 从信号中提取数据序列,恢复出相应的时钟时序信号
资料来源:信赛赛思公司官网,开源证券
CDR 的基本组成部分包括鉴相器、电荷泵(CP)、环路滤波器、压控振荡器(VCO)等。通常 CDR 是一个有振荡器的反馈环路,通过环路调节振荡时钟的相位来跟踪输入数据中的嵌入时钟。鉴相器通过用 VCO 的输出时钟对输入数据进行采样来获得控制信号,控制信号输出到电荷泵产生控制电压来调节 VCO 的振荡频率。由此恢复高质量的时钟信号和数据。CDR 带宽是 CDR 的重要指标,主要影响光模块的数据锁定时间、抖动指标,在一定程度上决定着光模块的关键性能。若 CDR 带宽的取值较大,光模块的数据锁定时间则较短,但是抖动性能会变差;若 CDR 带宽的取值较小,此时抖动性能会变好,但是锁定时间会变长,甚至会导致个别系统单板上数据失锁。
(4)激光器驱动(调制)器 LDD
激光器驱动(调制)器的“驱动”体现在为激光器提供电流,同时对电流进行调制,把 1010的信号用有光无光或光的幅度/相位来表征。LDD 将 CDR 的输出信号,转换成对应的调制信号,驱动激光器发光。根据调制方式的不同,可以划分为外调制(EML)和直接调制(DML)。直接调制下,通过电路里的开关直接控制电流的开通和关断,激光器的光功率和驱动电流呈正比。其优点是结构简单、体积小、工艺难度低等,但缺点是带宽的利用率较低,并且会有特殊的啁啾效应,难以应用于长距离传输。外调制将电路开关移动至激光器外面,主要有 EA 电吸收和 MZ(马赫-曾德尔调制)两种方式。MZ 是调制发射光的相位,电吸收则是通过材料完成调制功能。外调制能够有效解决激光器的啁啾效应,可用于骨干网长距离传输。
直调通过输入端的电压 0-1 信号控制开关切换,从而完成电信号向光信号的转换。在直接调制的 LDD 中存在两个电流源,分别是控制平均光功率的偏置电流源和控制消光比 ER 的调制电流源。当调制信号为 1 时,输入到激光器的电流为偏置电流和调制电流源,电流大,激光器的输出振幅大、能量高。当调制信号为 0 时,流过激光器的电流是偏置电流,电流小,光强度较弱。
直接调制下直接控制电流的开通和关断
资料来源:菲魅通信官网,开源证券
(5)光发射组件 TOSA:
TOSA 主要由激光器(LD)、光隔离器、耦合透镜、MPD、多路复用器(MUX)等构成。激光器驱动器将电信号发送给 LD,LD 将电信号转换为光信号后通过光隔离器、透镜等光器件,将光信号耦合至光纤中,实现电光信号转换。为了节约成本,MPD、隔离器和 MUX 不是必备项,其中 MUX 仅在需要波分复用的光模块中搭载。
TOSA 的基本结构
资料来源:《Introduction of optical devices used in Communication system》、开源证券研究所
LD 按照出光结构可进一步分为面发射芯片和边发射(EEL)芯片。面发射芯片包括 VCSEL 芯片,边发射芯片包括 FP、DFB 和 EML 芯片。EEL 在芯片两侧镀光学膜形成谐振腔,光子经谐振腔选模放大后,将沿平行于衬底表面的方向形成激光,最终激光从侧面发出。VCSEL 在芯片上下两面镀光学膜形成谐振腔,腔体与衬底垂直,光子经选膜放大后垂直于芯片表面发射激光。谐振腔主要起到储存、提纯激光的作用,通常由两块反射镜构成,也可以用耦合器构成各种环形谐振腔。光子在反射镜之间来回反射,不断在增益介质中引起受激辐射,产生高强度的激光。
FP 主要应用于低速率短距离传输,结构和制造工艺简单,成本较低。DFB 以FP 为基础,布拉格光栅集成到激光器内部的有源层中,在谐振腔内形成选模结构,实现单纵模输出,主要用于高速中长距离传输。EML 集成了 EAM(光吸收调制器)和 DFB,属于外调制激光器,具有大调制带宽、低频率啁啾的特点,更好地解决了色散的问题,信息传输质量高,能够实现高速率长距离传输。
(6)光接收组件 ROSA:
光接收组件(ROSA)主要由 PD(Photo Diode)、TIA(跨阻放大器)、LA(限幅放大器)、耦合透镜、光学接口、电气接口以及金属外购组成。解复用器 DEMUX将收集的光信号进行分波处理,不同波长的光将会被 PD 转换为电信号,再经过 TIA和 LA 放大整型后发送给外部控制芯片。由于 PD 产生的电流较小,需要利用 TIA 将其输出的电流放大成功能电压,方便后续的电信号处理。TIA 因接收的电流大小不同,导致电压的增幅值不同,为了保证后续电信号的稳定,需要通过 LA 进行信号整形,将 TIA 输出的不同幅值电压处理成等幅的电压信号。
根据 PD 结构的差异,可以进一步划分为 PIN 和 APD 型光电探测器。PIN 二极管通过在 P 型和 N 型半导体之间增加一层轻掺杂的 N 型本征层,以展宽耗尽层,提高转换效率。APD 相较 PIN 具有更高的接收灵敏度。通过在 PIN 二极管结构中增加雪崩区,使得光生载流子以碰撞电离的方式在其耗尽区内激发出新的电子-空穴对,新产生的载流子通过内电场加速,导致更多的碰撞电离产生,最终获得雪崩效应。
PD 二极管的基本结构与类型
资料来源:《Introduction of optical devices used in Communication system》
从成本角度来看,光模块成本受光/电芯片以及控制芯片的影响较高。根据华拓光通信的数据,光器件占光模块成本的比重为 73%,具体包括光器件元件(46%)和 DFB/APD 芯片(27%)。控制芯片占光模块成本的比重为 18%,仅次于光器件。光器件的成本结构中,DFB 占比最高,达 48%;其次为APD/TIA,合计占比 32%。
光器件元件和光/电芯片占光模块成本主要部分
DFB、APD、TIA 占光器件成本的主要部分
资料来源:华拓光通信、开源证券研究所
行业驱动:
(1)数据中心迎来周期向上拐点:
云计算中心阶段,光模块速率经历了由 10G/25G 向 40G/100G 的过渡。云数据中心不仅为客户提供管理服务,还提供计算和存储环境。其托管的不再是客户的设备,而是计算和带宽能力。2012-2019 年的云中心阶段,全球数据中心产业市场规模CAGR 为 17%,相比信息中心阶段增速有所下降。这一阶段,光模块主流速率经历了由 10G/25G 向 40G/100G 的过渡,2012 年北美市场以 10G 为主。2014 年开始步入 40G,2016 年 100G 开始规模化应用。
算力中心阶段,光模块速率开始向 400G/800G 过渡,目前已有不少龙头厂商开始研发 1.6T 系列。2019 年以来,数据中心产业开始步入算力中心阶段。AI、物联网、大数据等新数字技术的加速发展显著驱动了数据云存储及智能算力需求的增长,2019-2022 年 CAGR 约为 20%。2021 年光模块厂商下游客户开始对 800G 产品进行验证测试,2022 年实现批量应用。2023 年以来包括中际旭创在内的多家龙头厂商开始加码 1.6T 系列的研发。
我国数据中心产业起步相对北美较晚,体现在光模块应用端层面,性能相对北美同期较为落后。目前我国数据中心产业处于云中心深化阶段,落后美国 3-5 年,仍处于增长阶段,预计“十四五”期间 CAGR 维持 25%左右。2021 年在数字经济、“东数西算”的推动下,行业增速出现向上拐点。2023 年以来行业发展夹杂多重因素的影响,一方面“东数西算”对 PUE、上架率等指标约束愈发趋严,另一方面 AI的崛起引致算力需求大幅扩张,预计“十四五”期间行业整体增速维持高企。
自 2020 年起,我国数据中心开始步入算力中心阶段,三大运营商资本开支由5G 网络向算力网络倾斜。2022 年 ChatGPT 开启 AIGC 这一全新业态,推动 AI 发展进入以多模态和大模型为特色的 AI2.0 时代,需求向“云计算大型、超大型 IDC+智能计算本地化中型数据中心+边缘计算小微型 IDC”三级转变,规模化智算与行业智算并行的需求特征显现。从资本支出的角度来看,三大运营商向互联网和算力网络大幅倾斜。根据中国电信2023年资本支出预算,产业数字化占比将由2022年的29.3%大幅提升至 38.4%。
我国数据中心市场规模(亿元)
资料来源:《数据中心产业发展白皮书(2023)》、开源证券研究所
(2)5G 网络驱动光模块量价齐升:
5G 网络建设以 2019 年为元年,2020 年进入高速增长期,预计至 2025 年左右基站数量趋于稳定。2016 年开展 5G 技术试验和商用牌照发放前期研究。2018 年,发改委公布《2018 年新一代信息基础设施建设工程拟支持项目名单》,大力推动 5G试验网建设;2018 年 12 月初已完成 5G 频谱分配,包括 3.5GHz 和 2.6GHz。2020年三大运营商进一步优化和扩大 5G 投资,整体资本开支在 5G 规模建设的拉动下出现较大增长。截至 2020 年底,我国已建成全球最大 5G 网络,累计建成 5G 基站 71.8万个,推动共建共享 5G 基站 33 万个。根据规划,2020 至 2024 年是 5G 网络规模建设期,2025 年至2028 年为 5G 网络完善期,在 2029 年左右将开始引入 6G 网络。
5G 承载网从4G 的两级结构演化到三级结构,对光模块数量产生大规模需求。5G 提供的业务具有大带宽、低延时、海量连接的特征,从而对承载网提出了高精度时间同步、灵活组网、低延时等要求。在此背景下,5G 承载网衍生出前传、中传和回传网络三级结构,传统的基站 BBU 重构为 CU+、DU 两个逻辑网元,多出中传环节连接的新增光模块需求。2019 年建设的 5G 网络主要依托 4G 网络进行非独立组网,BUU 还未分离成 DU和 CU,因此中传的光模块需求未正式打开。2020 年进入 5G独立组网建设,CU 和 DU 的分离打开了中传光模块的市场。
除此之外 5G 频谱相对 4G 网络更高,造成基站密度大幅增加,由此提升了对光模块的速率和数量要求,要求的传输距离也越来越远。4G时代前传光模块主要是6G、10GSFP+,80%的距离在 1.4km,20%在 10km;4G 回传方面,链路型基站采用 GE光口接入,接入环带宽在 10G,汇聚、核心环带宽在 100G。5G 无线网侧的基站中,AAU 与 DU 之间的前传光模块将从 10G 升级到 25G;中传或以 50G PAM4 为主;在承载网的回传需求中,城域网将从 10G/40G 升级到 100G,骨干网将从 100G 升级到400G。
行业现状:
以太网光模块市场在过去十几年里经历了快速扩张。根据 LightCounting 的统计,全球以太网光模块出货金额从 2010 年的 7.29 亿美元增长至 2022 年的 50.82 亿美元,对应期间的CAGR 为 18%;
全球以太网光模块出货金额及同比增速
资料来源:LightCounting,华泰研究
其中高速率产品贡献了绝大部分的增量,全球 100G 及以上速率的光模块出货金额由2010年的0.14亿美元攀升至2022年的43.39亿美元,对应期间CAGR为62%,高速光模块市场规模持续扩张的背后是云厂商需求的推动。
全球 100G 及以上以太网光模块出货金额及同比增速
资料来源:LightCounting,华泰研究
光模块行业下游客户结构的变迁:从企业主导转向云厂商主导。2007 年前后,谷歌在其数据中心内开始部署 10G 光模块,拉开了云厂商对光模块采购需求的序幕,彼时光模块最大的下游市场为企业数据中心(即传统数据中心)。根据 LightCounting 于 2023 年 7 月发布的《Mega Data Center Optics》中的数据,2016 年全球以太网光模块的销售额中,企业客户贡献了 42%的份额,仍位居第一位,其次分别为云厂商、电信运营商,分别贡献了 36%、22%的份额。2022 年,云厂商在全球光模块市场的销售额中占比攀升至 67%,超越了企业与电信领域,成为光模块下游第一大客户群体。
2016 年光模块下游市场结构 2022 年光模块下游市场结构
资料来源:LightCounting: Mega Data Center Optics,华泰研究
云厂商需求特征:更高的速率、更短的迭代周期。相比于企业、电信市场客户,云厂商除了对光模块需求量更大以外,其数据中心中通常采用了更高速率的光模块,且升级迭代的周期更短。根据 LightCounting 的统计,2016 年云厂商在数据中心内部开始批量部署 100G光模块,2018 年 100G 光模块占云厂商需求金额的比重已达 81%。2018~2019 年以谷歌、亚马逊为首的云厂商开始在数据中心内导入 400G 光模块,2022 年云厂商数据中心内 200G、400G 光模块已成为主流,合计占其当年需求金额的比重为 67%。另一方面,2022 年全球200G 及以上速率光模块的需求中,谷歌、亚马逊、Meta 三家厂商的份额合计占比超 85%。
云厂商对各种速率光模块的需求结构(按金额)
资料来源:LightCounting: High-Speed Ethernet Optics,华泰研究
电信市场方面,2018 年已主要采用 100G 光模块,占其当年需求金额的比重约 64%;2022年仍主要采用 100G 速率,占其当年需求金额的比重为 71%。
资料来源:LightCounting: High-Speed Ethernet Optics,华泰研究
企业客户方面,2018 年主要使用 10G 光模块,占其当年需求金额的比重为 42%,同期已开始少量部署 100G 光模块;至 2022 年企业数据中心内 100G 光模块的需求占比 40%,成为主流,更高速率的产品仍未批量部署。
企业客户对各种速率光模块的需求结构(按金额)
资料来源:LightCounting: High-Speed Ethernet Optics,华泰研究
竞争格局:
国际大厂份额领先,行业兼并收购频繁。根据 Yole 在 2020 年的统计数据,I-V收购 Finisar 之后占据全球 16%的市场份额,位居第-;Lumentum 以 11%的市场份额紧随其后;中国厂商中际旭创、海信、光讯科技等市占率领先;2020年市场的 CR5 为 53%,集中度较高。
光模块是光通信领域的关键部件之一,该领域近年来频繁发生并购,国际巨头通过收购相关公司掌握光模块以及相关芯片部件的设计与生产能力。
2020 年全球光模块市场份额
资料来源:Yole,光大证券
近十年来,国产光模块厂商凭借自身的成本优势、研发能力、交付能力以及满足客户要求的快速响应能力,逐步切入到全球头部云厂商的供应链体系,跟随着优质客户在全球光模块市场中的地位取得大幅提升。据 LightCounting 数据,2010 年全球光模块销售额前十大供应商中,国产厂商仅有武汉电信器件一家上榜,而 2022 年上榜中国厂商达到 7 家,分别为旭创(和 Coherent并列第一)、华为海思(第四)、光迅科技(第五)、海信宽带(第六)、新易盛(第七)、华工科技(第八)、索尔思(第十,被华西股份收购);中国厂商在光组件和光模块市场上份额从 2010 年的 15%上升至 2021 年的 50%。其中中际旭创排名自 2021 年起与 II-VI(现Coherent 公司)并列全球第一位。
资料来源: LightCounting,华泰研究
公司是高端光通信收发模块及光器件龙头制造商。中际旭创集高端光通信收发
公司自成立以来坚持以激光技术及其应用为主,投资发展传感器产业。目前已
开源证券:光模块系列深度(二):降本降耗趋势显著,聚焦技术创新
光大证券:光模块行业深度报告:流量增长推动行业需求,激光雷达孕育全新机遇