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光芯片主要用于完成光电信号的转换，它的作用是将接收到的光信号转化为电信号，然后再将经过处理后的电信号转化成为光信号输出。在光模块的成本结构中，光芯片的价值含量最高，占物料成本的30%-50%左右，一些高速率光芯片甚至能占到60%。因此，高端光芯片的重要性毋庸置疑。
全球高端光芯片产业裂变
根据Lightcounting的预测显示，全球光模块的市场规模在未来5年将以CAGR14%保持增长，2026 年预计达到176亿美元。
图|全球光模块细分市场规模及预测 来源：Lightcounting
受益于5G新基建、数据中心建设的深入布局，中国光模块市场也有望进一步增长，Yole 预测，2022年中国光模块市场规模有望达33亿美元，同比增长22%，近三年中国光模块市场复合增速约 10%。去年，国内电信行业处于5G/千兆网建设全面加速的阶段，尽管因为疫情等各方面影响，全年内建设节奏出现阶段性波动，但整体仍处于向上趋势。具体来讲，上半年国内三大运营商5G建设节奏较2020年有所放缓，5G无线接入模块市场部分回落，但下半年随着几大运营商无线主设备集采相继发力，整个行业的需求在逐步回升。
而在数据通信市场方面，全球云计算市场仍然处于快速发展阶段，大型数据中心无论是从投资计划还是从总资本支出来看，数据中心建设整体上仍处于快速发展期。根据Cignal AI发布的最新报告显示，云计算厂商用于超大规模数据中心扩张的资本支出推动了数通光器件收入增长27%，在2021年达到47亿美元。这一增长超过了来自电信、消费和工业应用的光器件收入增长。
图|2021年光模块出货量 来源：Cignal AI
另外从这份最新的报告也能一窥光芯片技术的发展迭代，大型云计算厂商和一些企业客户的需求都在从100G过渡到400G，400GbE的数据通信模块出货量翻了一倍，在2021年达到创纪录的水平。由此可见，光器件行业整个产业链都在持续向满足更高速率、更低功耗、更低成本等方向演进升级，800G及更高速率产品也逐渐开始使用，不同细分领域都面临新技术的迭代和升级。
本土光芯片厂商概况
目前，本土的高端光芯片/光模组产业化尚处于发展阶段，国内能够生产光芯片的企业并像通用微控制器那般多，而且其中大多数只能大批量生产低端的光芯片/光模组，仅有少数厂商可以生产中高端光芯片，并且由于产能有限，市场占比不足1%。
图|国产光芯片市场份额 来源：中国光电子器件产业技术发展路线图(2018-2022年)
根据《中国光电子器件产业技术发展路线图(2018-2022年)》显示，25GB/s及以上的速率的光芯片高度依赖进口，国产化率仅3%，国产高端光芯片的缺失为行业带来了巨大发展机会。尤其近年来，国际局势不稳，国外断供国内芯片的事件频频发生，国产替代也便成为了近年国内半导体业界的热门话题，依靠国内部分光芯片龙头企业的不断发力，在50G/400G等PAM4光模块产品已经实现了较大突破，已先后推出了50G QSFP28 PAM4 LR、400G QSFP-DDSR8等产品，后续50G QSFP28 BIDI/ER以及400G QSFP-DD DR4/FR4也将陆续发布。
根据与非研究院的统计，目前本土光芯片/光模块厂商主要有：芯思杰技术、瑞识科技、柠檬光子科技、新亮智能技术、度亘激光技术、长瑞光电、立芯光电科技、源杰半导体科技、锐晶激光芯片、华工科技产业、光迅科技、云岭光电、敏芯半导体、博创科技、新易盛通信、中际旭创、剑桥科技等企业。
图 | 国内光芯片厂商一览 来源：与非研究院
根据2021年12月“中国光通信发展与竞争力论坛(ODC’2021)”上发布的《2021年中国光器件与辅助设备及原材料最具竞争力企业10强》榜单，中国光通信器件市场TOP3企业为光迅科技、中际旭创、新易盛通信。凭借产品定位和自身技术实力不断发展，本土光通信器件行业不负众望，仍然发展出了这几个头部企业。
光迅科技
武汉光迅科技股份有限公司主要从事光通信领域内光电子器件的开发及制造，是一家有能力对光电器件进行系统性、战略性研究开发的高新技术企业，也是一家具备光电器件芯片关键技术和大规模量产能力的企业。作为光器件行业的领先企业，在光器件方面布局全面。高速器件、模块产品也早已经准备好满足市场的新需求，因此也必将拥有较好的发展前景。
中际旭创
中际旭创股份有限公司是专业的高速光模块解决方案提供商，是集高端光通信收发模块的研发、设计、封装、测试和销售于一体的技术创新型企业，主要业务涵盖高端光通信收发模块和智能装备制造两大板块,公司主要产品为高端光通信收发模块和电机绕组装备，公司旗下旭创科技成功推出10G SFP+、25G SFP28、40G QSFP+、100G QSFP28、100G Single Lambda、400G OSFP、400G QSFP-DD、800G OSFP、QSFP-DD800 等多种产品系列，满足数据中心、数据通信、传送网、无线网络各种场景的应用，产品已成功进入全球主流市场，被多家业界顶级客户广泛应用。
新易盛通信
成都新易盛通信技术股份有限公司主要从事光模块的研发、设计、测试和销售。公司目前主要产品为点对点光模块和PON光模块。公司具备不同型号光模块产品超过2,800种，每种型号的产品又包含了多种不同的技术方案，产品涵盖了多种标准的通信网络接口、光波波长、传输速率、传输距离等技术指标，运用领域覆盖了数据宽带、电信通讯、Fttx、数据中心、安防监控和智能电网等行业，能为客户提供定制化的产品服务和一系列解决方案。
图 | 国内显示驱动企业地理分布一览 来源：与非研究院
从地域分布上来看，国产光芯片厂商多集中在东部及中部地区，湖北地区有我国著名的“光谷”之称，因此，湖北武汉的光芯片企业众多。另外，江苏、山东和深圳地区在制造业和高科技产品方面也有优势，部分光模块企业分布在此，因各地良好的业态布局，以及各自的成立和发展的背景，形成了当前的分布态势。
面对的机遇和挑战
展望2022年以及未来几年，光芯片所处的行业仍然属于非常好的市场发展阶段。毕竟对于全世界来说，数字信息已经成为重要的生产生活资料，不仅在政府、企业中扮演着重要的角色，在家庭和个人方面，数字化也在渗透我们的生活、工作、娱乐等活动中。
而通信产业恰是数字经济的重要硬件基础，光芯片则是核心的核心，是国家重点鼓励发展的高科技产业，政府也相继出台了一系列政策以促进通信、数据中心等产业的发展，如“新基建”、“双千兆”、“东数西算”等。
- 作为5G建设全球前列的国家，围绕着“5G新基建”的话题层出不穷， 5G产业的快速发展离不开光通信等基础设施的建设，光芯片作为光通信的核心硬件，在5G发展过程中发挥着至关重要的作用。
- “东数西算”工程，将带动数据中心向大型化、集中化、低功耗、绿色环保的方向发展，高速率、低功耗、小封装的100G/200G/400G等光模块产品将获得广阔的市场需求。
当然，在对未来保持乐观的同时，我们也需要看到光芯片行业发展面临的真实困境，比如市场对低成本的要求、竞争的激烈、关键核心原材料的短缺涨价等，而且伴随着全球不断恶化的局势、新冠疫情的反复、货币政策的波动等不可预知的风险，光芯片行业的发展短期也面临着不确定性和挑战。
结论
毋庸置疑，光芯片行业在“5G新基建”、“双千兆”、“东数西算”等蓬勃发展的朝阳产业共同带动下整体上会处于稳定增长的状态，虽然具体到更短的时间阶段和更细分的领域会出现时不时的的波动状态，但是不改长久向好趋势。因此，虽然光芯片产业挑战不断，但是本土光芯片产业破局方向已趋于明朗，只需时间来验证。
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