中國光芯片行業(yè)市場調(diào)查分析及發(fā)展前景展望報告

• 陳觀秋 2024年5月13日 來源：百度 856 52
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當前，光芯片行業(yè)已在傳感、存儲、顯示、激光雷達等方面開展應(yīng)用，部分產(chǎn)品正處于初步商業(yè)化階段。人工智能的涌現(xiàn)，正給光芯片在計算領(lǐng)域的應(yīng)用拉開了全新的序幕。作為人工智能的基礎(chǔ)設(shè)施，目前算力依舊處于供小于求的境地，算力缺口還在持續(xù)加大。

一、光芯片行業(yè)概述

光芯片是光模塊中完成光電信號轉(zhuǎn)換的直接芯片，按應(yīng)用情況，分為激光器芯片和探測器芯片。

和傳統(tǒng)芯片不同，光芯片是通過光學(xué)技術(shù)而非電信號實現(xiàn)信息處理。而依靠光作為傳遞載體，讓光芯片擁有了更高的傳輸速度、更低的功耗、更大的帶寬。

在信號傳輸過程中，發(fā)射端通過激光器芯片進行電光轉(zhuǎn)換，將電信號轉(zhuǎn)換為光信號，經(jīng)過光纖傳輸至接收端，通過探測器芯片進行光電轉(zhuǎn)換，將光信號轉(zhuǎn)換為電信號輸出。而激光器芯片和探測器芯片就合稱為光芯片，光芯片是實現(xiàn)光電信號轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)元件，其性能決定了光通信系統(tǒng)的傳輸效率。

激光器芯片發(fā)光基于激光的受激輻射原理，按發(fā)光類型，分為面發(fā)射與邊發(fā)射：面發(fā)射類型主要為VCSEL(垂直腔面發(fā)射激光器)，適用于短距多模場景;邊發(fā)射類型主要為FP(法布里-珀羅激光器)、DFB(分布式反饋激光器)以及EML(電吸收調(diào)制激光器)。FP適用于10G以下中短距場景，DFB及EML適用于中長距高速率場景。EML通過在DFB的基礎(chǔ)上增加電吸收片(EAM)作為外調(diào)制器，目前是實現(xiàn)50G及以上單通道速率的主要光源。

光芯片行業(yè)市場調(diào)查分析

根據(jù) Omdia 對數(shù)據(jù)中心和電信場景激光器芯片的預(yù)測，2019 年至 2025 年 25G 及以上速率光模塊所使用的光芯片整體市場空間將從 13.56 億美元增長至 43.40 億美元，年均復(fù)合增長率將達到 21.40%。

根據(jù) LightCounting 統(tǒng)計和預(yù)測數(shù)據(jù)，2021年全球光模塊市場規(guī)模超過 100 億美金，國產(chǎn)光模塊市場份額過半。2022 年 400G 光模塊開始大規(guī)模部署，800G 光模塊開始放量，高速光芯片產(chǎn)品需求持續(xù)增長。

近年來我國光芯片行業(yè)發(fā)展迅速。據(jù)不完全統(tǒng)計，當前本土光芯片/光模塊廠商主要有芯思杰、瑞識科技、新亮智能、度亙激光、長瑞光電、立芯光電、源杰科技、銳晶激光、索爾思光電、長光華芯、華工科技、光迅科技、新易盛、云嶺光電等企業(yè)。

據(jù)中研產(chǎn)業(yè)研究院《2023-2028年中國光芯片行業(yè)市場調(diào)查分析及發(fā)展前景展望報告》分析：

根據(jù)我國光芯片研發(fā)能力和出貨能力，目前我國光芯片供應(yīng)商共分為三個梯隊。第一梯隊主要為華為海思、光迅科技和敏芯半導(dǎo)體等，具有一定研發(fā)高端光芯片的能力;第二梯隊中，海信寬帶、中科光芯和陜西源杰等企業(yè)對中低端光芯片有較好的出貨能力;第三梯隊則為其他低速光芯片廠商。

光芯片產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)包括芯片設(shè)計、基板制造、泵晶生長、晶粒制造等多重步驟，工藝流程較為復(fù)雜。一枚光芯片的誕生需要經(jīng)過設(shè)計、流片、定型、量產(chǎn)等多道環(huán)節(jié)，完整流程在一年半到兩年之間。

光芯片的生產(chǎn)流程基本可以分為芯片設(shè)計、基板制造、磊晶成長和晶粒制造四個流程，可見其技術(shù)壁壘較高。

光芯片行業(yè)發(fā)展前景展望

目前，光芯片在行業(yè)中主要有三個方向的應(yīng)用：通信、傳感、計算。

當前，光芯片行業(yè)已在傳感、存儲、顯示、激光雷達等方面開展應(yīng)用，部分產(chǎn)品正處于初步商業(yè)化階段。其中，消費電子類產(chǎn)品有望成為光芯片的重要應(yīng)用方向，Mini- LED、Micro- LED、OPA等光芯片在手機、智能手表、AR/ VR等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域亦將扮演關(guān)鍵角色。

而人工智能的涌現(xiàn)，正給光芯片在計算領(lǐng)域的應(yīng)用拉開了全新的序幕。作為人工智能的基礎(chǔ)設(shè)施，目前算力依舊處于供小于求的境地，算力缺口還在持續(xù)加大。

從下游趨勢而言，隨著生成式人工智能(Generative AI)將海量的高質(zhì)量數(shù)據(jù)、大規(guī)模參數(shù)的模型推向市場，針對于大模型算力芯片的需求已達到非常高的水平，并仍在快速增長。這對未來的AI算力芯片提出了大算力、低功耗且成本可控的需求，而這些需求也恰好是光芯片的優(yōu)勢所在。

「光本位」聯(lián)合創(chuàng)始人熊胤江表示，目前光芯片領(lǐng)域的國產(chǎn)化替代率較高，國內(nèi)已經(jīng)擁有了成熟的芯片設(shè)計軟件，以及成熟的硅光工藝代工廠，國內(nèi)外先進技術(shù)的差異不大。

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