百億光模塊市場(chǎng)！光芯片加速國(guó)產(chǎn)化，國(guó)內(nèi)廠商深挖高速光芯片潛力

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/莫婷婷）當(dāng)前，國(guó)內(nèi)大模型市場(chǎng)開始進(jìn)入應(yīng)用落地階段，AI應(yīng)用的快速發(fā)展推動(dòng)光模塊需求的釋放，上游的光芯片環(huán)節(jié)同樣迎來快速地增長(zhǎng)。毫無疑問，光市場(chǎng)已經(jīng)成為兵家必爭(zhēng)之地，國(guó)產(chǎn)廠商相繼布局，包括華為、光迅科技、博創(chuàng)科技、亨通光電等廠商都迎來了新的進(jìn)展。部分初創(chuàng)公司也得到了資本市場(chǎng)的關(guān)注，獲得新一輪的融資。

百億光模塊市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)一季度出口金額達(dá)95億

國(guó)際市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)顯示，2022年光模塊的市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到130億美元，并且呈現(xiàn)趨勢(shì)增長(zhǎng)的趨勢(shì)。與此同時(shí)，中國(guó)光模塊的出口額也在保持增長(zhǎng)，海光總署的數(shù)據(jù)顯示，僅僅是今年3月的出口金額就達(dá)到了35億元，一季度整體出貨量達(dá)到95億元。由此可見，光模塊未來市場(chǎng)之大，國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈的玩家將由此獲得成長(zhǎng)機(jī)遇。

光模塊主要使用光芯片和電芯片，光芯片是其核心環(huán)節(jié)之一。其中光芯片分為激光器芯片、探測(cè)器芯片。從基材的分類來看，還可以分為以InP有源材料體系集成制作元件的光芯片和以硅等“無源材料”制作的光芯片。

面發(fā)射激光器芯片是VCSEL芯片，主要是GaAs材料體系，用于短距場(chǎng)景。邊發(fā)射激光器芯片包括FP、DFB以及EML芯片，主要是InP材料體系。其中DFB以及EML芯片適用于中長(zhǎng)距、高速率場(chǎng)景，F(xiàn)P芯片用于中短距場(chǎng)景。探測(cè)器芯片主要是Si/Ge/InP材料體系。


根據(jù)國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所的報(bào)告，光通信模塊主要由光器件、電路芯片、PCB板以及外殼組成，其中光器件的成本占了七成，包括以激光器芯片為核心的 TOSA 組件、以探測(cè)器芯片為核心的 ROSA 組件以及濾光片等。從成本來看，光芯片占比最高，高端光模塊的占比能達(dá)到七成，低端光模塊的占比約為三成。

從目前國(guó)內(nèi)的進(jìn)展來看，中際旭創(chuàng)是國(guó)內(nèi)高端光模塊全球龍頭廠商，早在兩年前公司就表示自研200G硅光芯片已經(jīng)在海外出貨，并且在泰國(guó)和臺(tái)灣都設(shè)有生產(chǎn)基地，1.6T光模塊正在向客戶導(dǎo)入。400G、800G部分型號(hào)采用硅光方案，并已開始出貨。

光迅科技同樣具備了200G、400G、800G硅光芯片的量產(chǎn)能力。就在近期，光迅科技與思科共同開發(fā)1.6T OSFP-XD DR8硅光模塊。采用CMOS技術(shù)，光接口采用8通道，單通道信號(hào)速率200Gb/s，電接口采用16個(gè)通道，單通道信號(hào)速率100Gb/s；能實(shí)現(xiàn)500米的數(shù)據(jù)傳輸。

源杰科技主要產(chǎn)品包括 2.5G、10G、25G、50G 、100G以及更高速率的 DFB、EML 激光器系列產(chǎn)品和大功率硅光光源產(chǎn)品。在投資者互動(dòng)平臺(tái)上，源杰科技表示面向高速光模塊的100G PAM4 EML光芯片目前在客戶端測(cè)試，測(cè)試進(jìn)程符合預(yù)期。

高速光芯片將成為下一階段的發(fā)展關(guān)鍵

除了上述提到的優(yōu)秀上市公司，國(guó)內(nèi)也有多家初創(chuàng)通過資本的加持，加大研發(fā)投入。在電子發(fā)燒友網(wǎng)的統(tǒng)計(jì)中，從開年至今已有6家光芯片產(chǎn)業(yè)鏈上的企業(yè)獲得新一輪的融資，包括工研拓芯、玏芯科技、中科際聯(lián)、北京芯視界、芯視界微電子、光梓信息等，涉及光電芯片、高速光電芯片、處理器等等。



在此次統(tǒng)計(jì)中，獲得融資的企業(yè)以聚焦光電芯片生產(chǎn)為主，包括工研拓芯、玏芯科技、光梓信息，特別是高速光電芯片。

AI算力狂飆，進(jìn)一步利好高速率光模塊的需求，市場(chǎng)需求也會(huì)隨著數(shù)據(jù)傳輸量的增加而增加。特別是英偉達(dá)H100發(fā)布之后，對(duì)高速光模塊的需求就有加無減。申萬宏源研究的數(shù)據(jù)指出，H100的單服務(wù)器NVLink Switch架構(gòu)下，需要36個(gè)800G光模塊，一個(gè)POD集群（32臺(tái)服務(wù)器）就需要1152個(gè)。

中國(guó)信息通信研究院測(cè)算，2021 年全球計(jì)算設(shè)備算力總規(guī)模達(dá)到 615EFlops，增速達(dá)到 44%，預(yù)計(jì)在2030 年全球算力規(guī)模達(dá)到 56ZFlops。國(guó)內(nèi)廠商也在近幾年加速投入，并且迎來了一定的進(jìn)展。

工研拓芯的最新一次融資是在今年4月份，完成天使輪融資。官網(wǎng)介紹，公司設(shè)計(jì)和供應(yīng)用于高速光通信和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的模擬和混合信號(hào)芯片，專注研發(fā)低成本(CMOS)、高性能(SiGe)光電芯片1.25G到100G速率完備產(chǎn)品體系。芯片出貨量已經(jīng)超過億顆。就在2023年9月，工研拓芯完成了近億元首輪融資，由華山資本領(lǐng)投。針對(duì)FTTx PON市場(chǎng)，工研拓芯已經(jīng)推出一系列高性能集成電路芯片。

玏芯科技成立于2020年，于今年3月完成了數(shù)億元的B輪融資。就在2023年11月，玏芯科技完成了數(shù)億元的A+輪融資。公司在2022年完成了100G/400G高速光電集成電路設(shè)計(jì)和量產(chǎn)。資料顯示，公司新一代的400G TIA功耗僅0.6W，800G TIA功耗可至1.1W。

成立于2015年的光梓信息于今年2月完成了D輪融資，公司專注于全CMOS高速低功耗光電子芯片。就在去年，光梓信息推出了兩款高集成度車規(guī)級(jí)3D-ToF驅(qū)動(dòng)芯片，此前還推出了用于AR/VR眼鏡、手機(jī)LiDAR和的3D-DToF驅(qū)動(dòng)芯片——PHX3D5015。官方介紹，這是一款用于3D-dToF應(yīng)用的單通道VCSEL驅(qū)動(dòng)芯片。

從產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)來看，VCSEL 芯片屬于光芯片（有源光芯片）的一種，傳輸速率一般為155M--25G，具備低成本、發(fā)光的角度較大的特點(diǎn)，一般配合比較粗的多模光纖使用，考慮成本的情況下，多用于短距離場(chǎng)景。

中商產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)顯示，在2022年，2.5G及以下速率光芯片國(guó)產(chǎn)化率超過90%，10G光芯片國(guó)產(chǎn)化率約60%。國(guó)內(nèi)廠商對(duì)于10G VCSEL/EML 激光器芯片等技術(shù)難度較大的10G光芯片還在持續(xù)投入研發(fā)，突破技術(shù)瓶頸；25Gbs及以上的光芯片國(guó)產(chǎn)化率僅4%，未來有較大發(fā)展空間。25G及以上的高速率光芯片將在更多公司獲得資金支持下進(jìn)入新的發(fā)展階段。

從產(chǎn)品路線來看，今年將會(huì)有越來越多廠商生產(chǎn)單通道速率為100G的800G光模塊，單通道200G的800G光模塊和LPO方案也會(huì)在今年逐漸增加。

光芯片細(xì)分領(lǐng)域眾多，產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)進(jìn)入不同發(fā)展階段

從融資金額來看，在本次統(tǒng)計(jì)中，公開融資金額的企業(yè)中玏芯科技、芯視界微電子均獲得了億元融資。芯視界微電子成立于2018年，專注于單光子直接ToF（SPAD dToF）技術(shù)和應(yīng)用落地，是全球率先研究單光子dToF三維成像技術(shù)的先驅(qū)之一。

芯視界主營(yíng)基于單光子探測(cè)的一維和三維ToF傳感芯片，主營(yíng)業(yè)務(wù)收入已經(jīng)在2023年突破億元。公司還推出了車規(guī)VCSEL激光發(fā)射驅(qū)動(dòng)車載芯片。

從融資輪次來看，本次統(tǒng)計(jì)的廠商從早期融資階段到D輪，均有廠商。這主要是因?yàn)楣庑酒愋捅姸?，?yīng)用場(chǎng)景豐富，不同的細(xì)分領(lǐng)域均有廠商布局，且國(guó)內(nèi)已有多家廠商在光芯片領(lǐng)域深耕多年仍處于融資階段。例如成立于2015年的光安論科技成立至今完成了5次融資，最新一輪是2023年11月的C輪融資，融資金額約為2億元人民幣。

光安倫科技從事光電子芯片外延生長(zhǎng)、芯片設(shè)計(jì)與制作、工藝開發(fā)以及封裝設(shè)計(jì)。成立近十年，仍處于持續(xù)加大研發(fā)投入中。就在今年3月，光安倫入駐武漢新城，擬投資建設(shè)高端芯片產(chǎn)品測(cè)試及驗(yàn)證項(xiàng)目，圍繞2.5G-100G速率高端芯片，將用于光芯片Bar條以后的解理、測(cè)試、分選、老化及驗(yàn)證等。官方表示，該項(xiàng)目預(yù)計(jì)月產(chǎn)150萬-200萬出貨量，具備年產(chǎn)3000萬只芯片的產(chǎn)品交付能力，可實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)值近3億元。

除了成立已久的光芯片公司，近年來還成立了不少初創(chuàng)公司，分別面向光芯片的不同細(xì)分領(lǐng)域。在這些新成立的公司中有多家獲得資本市場(chǎng)的關(guān)注，完成早期融資。