國產(chǎn)光通信芯片：華為海思的下一個大戰(zhàn)場

公開數(shù)據(jù)顯示，2015年光通信芯片市場增長4%，未來5年的復(fù)合年增長率達(dá)8%，到2018年，光芯片及其封裝器件市場將達(dá)到105億美元。光傳輸市場仍然是其最大的市場，數(shù)據(jù)中心市場增長最快，將以22%的復(fù)合年增長率增長，2018年將達(dá)45億美元，此外，光接入市場需求趨于平穩(wěn)，年需求維持在10億美元。

　　光器件及芯片是光通信企業(yè)最核心的技術(shù)競爭力，尤其以光通信芯片為最。而我國光器件及芯片企業(yè)整體實力較弱，產(chǎn)品主要集中在中低端領(lǐng)域，在10G以上速率的有源器件和100G光模塊等高端領(lǐng)域也才逐漸有所突破。例如索爾思光電的100Gb/s QSFP28收發(fā)模塊具性能和成本優(yōu)勢，易飛揚100GQSFP28光模塊研發(fā)成功，100GCFP-LR4光模塊正式商業(yè)化。

　　但在芯片層面仍然主要依賴國外芯片廠商。隨著企業(yè)并購的不斷發(fā)生，在并購中掌握話語權(quán)的國際廠商一旦收緊芯片供應(yīng)，恐將給沒有核心芯片技術(shù)的國內(nèi)器件、模塊廠商帶來元器件斷貨的風(fēng)險，無疑，國內(nèi)自主芯片研發(fā)的推進(jìn)將有助于降低這一風(fēng)險。

　　在國內(nèi)光通信產(chǎn)業(yè)中也涌現(xiàn)了一批具有自主研發(fā)能力的企業(yè)。例如華為海思、中興、海信、烽火通信、廈門優(yōu)訊等。光迅科技是國內(nèi)唯一量產(chǎn)10G以下DFB、APD芯片的廠，也是國內(nèi)唯一具備自主研發(fā)全系列PLC芯片并規(guī)模生產(chǎn)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(dá)到95%左右，但芯片大多是低端自產(chǎn)，高端芯片正力求突破。高端芯片上，在云計算、數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用需求持續(xù)增長的當(dāng)下，100G漸成標(biāo)配。國內(nèi)，華為海思掌握了100G光模塊芯片技術(shù)。最近光迅推出了120G CXP模塊和100G QSFP28 SR4模塊。不久，其自主研發(fā)的10G VCSEL陣列芯片也將應(yīng)用于這類產(chǎn)品中，這是在國內(nèi)首次實現(xiàn)100G速率光模塊的芯片國產(chǎn)化。

　　值得一提的是，目前，奇芯光電研制的光子集成芯片已進(jìn)入測試階段，投產(chǎn)后將廣泛應(yīng)用于光電子信息行業(yè)。由我國自主研發(fā)的光子集成芯片，被視為對傳統(tǒng)集成電路的“彎道超車”，推動我國在光電子集成電路領(lǐng)域的發(fā)展。

　　芯片間或者芯片內(nèi)部的通訊傳輸可通過硅光子代替電子，達(dá)到更高的傳輸速率。目前國外廠商掌握著硅光子先進(jìn)技術(shù)，國內(nèi)廠商保持跟進(jìn)。

　　去年，IBM研究院宣布，首次完成設(shè)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的光收發(fā)器的生產(chǎn)，未來將可讓資料中心有更高的資料傳輸率及頻寬，以因應(yīng)云端運算及大資料應(yīng)用的需求。

　　硅光子技術(shù)使用小型的光元件傳送光脈沖，可在服務(wù)器芯片、大型資料中心及超級電腦的芯片之間以極高的速率傳送大量資料，突破資料流量阻塞及傳統(tǒng)昂貴的網(wǎng)路互連技術(shù)的限制，大幅降低系統(tǒng)內(nèi)及運算元件間的資料傳輸瓶頸，提升回應(yīng)時間。IBM突破性的發(fā)展則運用100納米以下的半導(dǎo)體技術(shù)，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(guān)鍵技術(shù)和實用化探索上積極布局，隨著其綜合實力逐漸增強，以及國家集成電路產(chǎn)業(yè)的扶持，必將加快推進(jìn)硅光子項目。

　　從無線通訊方面來看，6G/10G光模塊是4G基站和4G傳輸設(shè)備中的核心部件，其中基站內(nèi)傳輸主要為6G及以下光模塊，基站間傳輸主要采用10G光模塊。無線通訊的發(fā)展勢必為光模塊行業(yè)帶來新的增長動力。

　　國內(nèi)市場，光迅科技在4G LTE部分占到60%份額。隨著5G發(fā)展的加速，光迅認(rèn)為25G的光電芯片在未來將會成為主流配置。這較10G時代又更近一步，10G是未來的基本配置。預(yù)計，5G的數(shù)據(jù)傳輸速度將是4G的40倍，5G對光模塊的需求量將會遠(yuǎn)超過4G的需求量。

　　業(yè)內(nèi)預(yù)測2016年中國運營商在4G、固網(wǎng)寬帶的競爭日趨白熱化的同時，在無線網(wǎng)、接入網(wǎng)投入將超預(yù)期，光通信投資同比將超過30%。近期中國聯(lián)通發(fā)布LTE FDD三期采集招標(biāo)公告，采購規(guī)模為46.9萬個基站，將運營商4G 競爭推向更高潮。

　　據(jù)預(yù)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(jìn)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。