2023年中國(guó)光模塊行業(yè)技術(shù)趨勢(shì)分析 CPO、硅光技術(shù)或?qū)⒊蔀楦咚懔?chǎng)景下“降本增效”的解決方案【組圖】

光模塊行業(yè)主要上市公司：光迅科技(002281.SZ);中際旭創(chuàng)(300308.SZ);新易盛(300502.SZ);博創(chuàng)科技(300548.SZ);太辰光(300570.SZ);聯(lián)特科技(301205.SZ);中天科技(600522.SH);長(zhǎng)飛光纖(601869.SH);九聯(lián)科技(688609.SH);德科立(688205.SH);劍橋科技(603083.SH)等

本文核心數(shù)據(jù)：中國(guó)代表性光模塊企業(yè)硅光技術(shù)進(jìn)展、中國(guó)代表性光模塊企業(yè)CPO技術(shù)進(jìn)展

800G光模塊將高速發(fā)展

光模塊高速率低功耗高集成的趨勢(shì)帶來(lái)諸多新機(jī)遇，龍頭廠(chǎng)商在高速率和多種技術(shù)方案下全面推進(jìn)，其他廠(chǎng)商在高速率方面亦有基于不同技術(shù)方案的研發(fā)，或成為彎道超車(chē)，提高市占率的有效途徑。具體來(lái)看，800G方面，光模塊廠(chǎng)商在傳統(tǒng)800光模塊和基于硅光方案的800G均有不同程度進(jìn)展。

硅光解決方案是重點(diǎn)突破方向

硅光解決方案集成度高，同時(shí)在峰值速度、能耗、成本等方面均具有良好表現(xiàn)，因而是光模塊未來(lái)的重要發(fā)展方向之一。硅光子技術(shù)是基于硅和硅基襯底材料，利用現(xiàn)有CMOS工藝進(jìn)行光器件開(kāi)發(fā)和集成的新一代技術(shù)。鑒于良率和損耗問(wèn)題，硅光模塊方案的整體優(yōu)勢(shì)尚不明顯，但在超400G的短距場(chǎng)景、相干光場(chǎng)景中，硅光模塊的低成本優(yōu)勢(shì)或許會(huì)使得其成為數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)向400G升級(jí)的主流產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)光模塊代表性企業(yè)在硅光技術(shù)方面的進(jìn)展如下：

相干技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景大幅拓展

數(shù)據(jù)中心光互聯(lián)方案可根據(jù)其傳輸距離來(lái)選擇兩種支撐技術(shù)，一種是直接探測(cè)技術(shù)，另一種是相干探測(cè)技術(shù)。相干探測(cè)憑借著高容量、高信噪比等優(yōu)勢(shì)在城域網(wǎng)內(nèi)的長(zhǎng)距離DCI互聯(lián)中得到廣泛應(yīng)用，而直接探測(cè)的應(yīng)用場(chǎng)景更適合相對(duì)短距離互聯(lián)。隨著單通道傳輸速率的提高，現(xiàn)代光通信領(lǐng)域越來(lái)越多的應(yīng)用場(chǎng)景開(kāi)始用到相干光傳輸技術(shù)，相干技術(shù)也從過(guò)去的骨干網(wǎng)下沉到城域甚至邊緣接入網(wǎng)。

“東數(shù)西算”提出要加快打通東西部間數(shù)據(jù)直連通道，提高網(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)量，這也就需要用400G、800G等相干光模塊來(lái)解決長(zhǎng)距離數(shù)據(jù)中心之間的DCI互聯(lián)應(yīng)用場(chǎng)景。

CPO技術(shù)將解決高速高密度互聯(lián)傳輸場(chǎng)景

光電共封裝(CPO)指的是交換ASIC芯片和硅光引擎(光學(xué)器件)在同一高速主板上協(xié)同封裝，從而降低信號(hào)衰減、降低系統(tǒng)功耗、降低成本和實(shí)現(xiàn)高度集成。CPO的發(fā)展才剛起步，并且其行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)形成預(yù)計(jì)還要一定時(shí)間，但CPO的成熟應(yīng)用或許會(huì)帶來(lái)光模塊產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)的重大變化。硅光技術(shù)既可以用在傳統(tǒng)可插拔光模塊中，也可以用在CPO方案中。800G傳輸速率下硅光封裝滲透率會(huì)有提升，而CPO方案則更多的是技術(shù)探索。但是從1.6T開(kāi)始，傳統(tǒng)可插拔速率升級(jí)或達(dá)到極限，后續(xù)光互聯(lián)升級(jí)可能轉(zhuǎn)向CPO和相干方案。

目前，AI對(duì)網(wǎng)絡(luò)速率的需求是目前的10倍以上，在這一背景下，CPO有望將現(xiàn)有可插拔光模塊架構(gòu)的功耗降低50%，將有效解決高速高密度互聯(lián)傳輸場(chǎng)景。

LPO將成為主要過(guò)渡方案

CPO成為主流尚需時(shí)日，LPO被認(rèn)為是期間主要過(guò)渡方案。LPO(Linear-drive Pluggable Optics)是指線(xiàn)性驅(qū)動(dòng)可插撥光模塊，具體來(lái)看，高速光模塊通常會(huì)引入DSP芯片，對(duì)高速信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理，但DSP芯片功耗占比可達(dá)光模塊的50%;LPO取消了DSP，只留下driver和TIA，將DSP功能集成到交換芯片中。相比于可插拔光模塊，在不同應(yīng)用方案中LPO的功耗下降約50%。

此外，由于不再采用DSP，系統(tǒng)的延遲和成本降低，可應(yīng)用到對(duì)延遲要求比較高的場(chǎng)景，例如高性能計(jì)算中心(HPC)中GPU之間的互聯(lián);相對(duì)于CPO，由于LPO仍然采用可插拔模塊的形式，未進(jìn)行較大的封裝形式革新，可以利用成熟的光模塊供應(yīng)鏈，因此被認(rèn)為是800G光模塊時(shí)代最具潛力的技術(shù)路線(xiàn)。

更多本行業(yè)研究分析詳見(jiàn)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《中國(guó)光模塊行業(yè)市場(chǎng)前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》。

同時(shí)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院還提供產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù)、產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、園區(qū)規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)招商、產(chǎn)業(yè)圖譜、智慧招商系統(tǒng)、行業(yè)地位證明、IPO咨詢(xún)/募投可研、專(zhuān)精特新小巨人申報(bào)、十五五規(guī)劃等解決方案。如需轉(zhuǎn)載引用本篇文章內(nèi)容，請(qǐng)注明資料來(lái)源（前瞻產(chǎn)業(yè)研究院）。

更多深度行業(yè)分析盡在【前瞻經(jīng)濟(jì)學(xué)人APP】，還可以與500+經(jīng)濟(jì)學(xué)家/資深行業(yè)研究員交流互動(dòng)。