高速率光芯片市场需求分析.docx

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1、高速率光芯片市场需求分析一、整合营销传播计划过程在制定整合营销传播策略的过程中，营销企业需要结合各种促销 组合要素，平衡每一个要素的优势和劣势以产生最有效的传播计划。 可以说，整合营销传播管理实际上就是对目标受众进行有效传播的过 程，包括策划、执行、评估和控制各种促销组合要素。二、整合营销传播方案的制定者必须决定促销组合中各要素的角色 和功能，为每种要素制定正确的策略，确定它们如何进行整合, 为实施进行策划，考虑如何评估所取得的成果，并进行必要的 调整。营销传播只是整体营销计划和方案的一部分，必须能够 融合于其中。高速率光芯片市场需求全球流量快速增长、各场景对带宽的需求不断提升，带动高速率 模

2、块器件市场的快速发展。当前光芯片主要应用场景包括光纤接入、 4G/5G移动通信网络、数据中心等，都处于速率升级、代际更迭的关键 窗口期。电信市场方面，光纤接入市场，FTTX普遍采用PoN技术接入，当前PON技术跨入以10G-PON技术为代表的双千兆时代。10G-PON需求快 速增长及未来25G/50G-P0N的出现将驱动IOG以上高速光芯片用量需 求大幅增加。同时，移动通信网络市场，随着4G向5G的过渡，无线 前传光模块将从IOG逐渐升级到25G,电信模块将进入高速率时代。中 回传将更加广泛采用长距离IOkm-8OknI的10G、25G、50G、100G. 200G 光模块，该类高速率模块中将

3、需要采用对应的10G、25G、50G等高速 率和更长适用距离的光芯片，推动高端光芯片用量不断增加。数据中心方面，随着数据流量的不断增多，交换机互联速率逐步由IOOG向40OG升级，且未来将逐渐出现80OG需求。根据 LightCOUnting的统计，预计至2025年，400G光模块市场规模将快速 增长并达到18. 67亿美元，带动25G及以上速率光芯片需求。在对高速传输需求不断提升背景下，25G及以上高速率光芯片市场 增长迅速。根据Omdia对数据中心和电信场景激光器芯片的预测，高 速率光芯片增速较快，2019年至2025年，25G以上速率光模块所使用 的光芯片占比逐渐扩大，整体市场空间将从1

4、3. 56亿美元增长至 43. 40亿美元，年均复合增长率将达到21. 40%o三、光芯片应用场景随着信息技术的快速发展，全球数据量需求持续增长，根据Omdia 的统计，2017年至2020年，全球固定网络和移动网络数据量从92万 PB增长至217万PB,年均复合增长率为33. 1%,预计2024年将增长 至575万PB,年均复合增长率为27. 6%o同时，光电子、云计算技术 等不断成熟，将促进更多终端应用需求出现，并对通信技术提出更高 的要求。受益于信息应用流量需求的增长和光通信技术的升级，光模 块作为光通信产业链最为重要的器件保持持续增长。根据 LightCOUnting的数据，2016年

5、至2020年，全球光模块市场规模从 58. 6亿美元增长到66. 7亿美元，预测2025年全球光模块市场将达 到113亿美元，为2020年的L 7倍。光芯片作为光模块核心元件有 望持续受益。2021年11月，工信部发布十四五信息通信行业发展规划要求 全面部署新一代通信网络基础设施，全面推进5G移动通信网络、千兆 光纤网络、骨干网、IPV6、移动物联网、卫星通信网络等的建设或升 级；统筹优化数据中心布局，构建绿色智能、互通共享的数据与算力 设施；积极发展工业互联网和车联网等融合基础设施。宽带中国推动光纤网络建设，千兆光纤网络升级推动光芯片用量 提升FTTX光纤接入是全球光模块用量最多的场景之一，

6、而我国是FTTX 市场的主要推动者。受制于电通信电子器件的带宽限制、损耗较大、 功耗较高等，运营商逐步替换铜线网络为光纤网络。目前，全球运营 商骨干网和城域网已实现光纤化，部分地区接入网已逐渐向全网光纤 化演进。PON （无源光网络）技术是实现FTTX的最佳技术方案之一， PON是指OLT （光线路终端，用于数据下传）和ONU （光网络单元，用 于数据上传）之间的ODN （光分配网络）全部采用无源设备的光接入网 络，是点到多点结构的无源光网络。PON技术传输容量大，相对成本低, 维护简单，有很好的可靠性、稳定性、保密性，已被证明是当前光纤 接入中非常经济有效的方式，成为光纤接入技术主流。目前P

7、ON技术 主要包括APON/BPON、EPON、GPoN和10G-PON几类，当前主流的 EPON/GPoN技术采用L 25G2. 5G光芯片，并向IoG光芯片过渡。IOG-PON技术支持数据上下传速率对称IOGbps,能够更好地满足各类 高速宽带业务应用的接入网络需求。根据LightCounting的数据， 2020年FTTx全球光模块市场出货量约6, 289万只，市场规模为4. 73亿美元，随着新代际PON的应用逐渐推广，预计至2025年全球 FTTX光模块市场出货量将达到9, 208万只，年均复合增长率为7. 92%,市场规模达到6. 31亿美元，年均复合增长率为593%o我国是光纤接入

8、全面覆盖的大国，为国内光芯片产业发展带来良 好机遇。根据工信部宽带发展白皮书，2020年，我国光纤接入用 户占比全球第二，仅次于新加坡。此外，根据十四五信息通信行业 发展规划，在持续推进光纤覆盖范围的同时，我国要求全面部署千 兆光纤网络。以IOG-PON技术为基础的千兆光纤网络具备全光联接， 海量带宽，极致体验的特点，将在云化虚拟现实（CIOUdVR）、超高清 视频、智慧家庭、在线教育、远程医疗等场景部署，引导用户向千兆 速率宽带升级。2020年，我国10G-PON及以上端口数达到320万个， 到2025年将达到1, 200万个。全球正在加快5G建设进程，5G建设和商用化的开启，将拉动市场 对

9、光芯片的需求。相比于4G, 5G的传输速度更快、质量更稳定、传输 更高频，满足数据流量大幅增长的需求，实现更多终端设备接入网络 并与人交互，丰富产品的应用场景。根据全球移动供应商协会（GSA） 的数据，截至2021年10月末，全球469家运营商正在投资5G建设， 其中48个国家或地区的94家运营商已开始投资公共5G独立组网 （5GSA） o5G移动通信网络提供更高的传输速率和更低的时延，各级光传输 节点间的光端口速率明显提升，要求光模块能够承载更高的速率。5G 移动通信网络可大致分为前传、中传、回传，光模块也可按应用场景 分为前传、中回传光模块，前传光模块速率需达到25G,中回传光模块 速率则

10、需达到50G/100G/200G/400G,带动25G甚至更高速率光芯片的 市场需求。根据LightCounting的数据，全球电信侧光模块市场前传、 （中）回传和核心波分市场需求将持续上升，2020年分别达到8. 21 亿美元、2. 61亿美元和10. 84亿美元，预计到2025年，将分别达到 5. 88亿美元、2. 48亿美元和25. 18亿美元。电信市场的持续发展, 将带动电信侧光芯片应用需求的增加。我国5G建设走在全球前列。根据工信部的数据，截至2021年9月末，我国5G基站总数5. 9万个，占国内移动基站总数的12%,占 全球比例约70%,是目前全球规模最大的5G独立组网网络。202

11、1年上 半年国内5G基站建设进度有所推迟，但下半年招标及建设节奏明显提 速。根据双千兆网络协同发展行动计划（2021-2023年），到2021年底，5G网络基本实现县级以上区域、部分重点乡镇覆盖，新增 5G基站超过60万个；到2023年底，5G网络基本实现乡镇级以上区域 和重点行政村覆盖，推进5G的规模化应用。四、光芯片行业未来发展趋势（一）光传感应用领域的拓展，为光芯片带来更多的市场需求光芯片在消费电子市场的应用领域不断拓展。目前，智能终端方 面，已使用基于3DVCSEL激光器芯片的方案，实现3D信息传感，如人 脸识别。根据YoIe的研究报告，医疗市场方面，智能穿戴设备正在开 发基于激光器芯

12、片及硅光技术方案，实现健康医疗的实时监测。同时，随着传统乘用车的电动化、智能化发展，高级别的辅助驾 驶技术逐步普及，核心传感器件激光雷达的应用规模将会增大。基于 碑化钱（GaAs）和磷化锢（InP）的光芯片作为激光雷达的核心部件， 其未来的市场需求将会不断增加。（二）下游模块厂商布局硅光方案，大功率、小发散角、宽工作 温度DFB激光器芯片将被广泛应用随着电信骨干网络和数据中心流量快速增长，更高速率光模块的 市场需求不断凸显。传统技术主要通过多通道方案实现IOOG以上光模 块速度的提升，然而随着数据中心、核心骨干网等场景进入到40OG及 更高速率时代，单通道所需的激光器芯片速率要求将随之提高。以

13、 400GQSFP-DDDR4硅光模块为例，需要单通道激光器芯片速率达到IOoG。 在此背景下，利用CMOS工艺进行光器件开发和集成的新一代硅光技术 成为一种趋势。硅光方案中，激光器芯片仅作为外置光源，硅基芯片承担速率调 制功能，因此需将激光器芯片发射的光源耦合至硅基材料中。凭借高 度集成的制程优势，硅基材料能够整合调制器和无源光路，从而实现 调制功能与光路传导功能的集成。例如40OG光模块中，硅光技术利用 70硕大功率激光器芯片，将其发射的大功率光源分出4路光路，每一 光路以硅基调制器与无源光路波导实现IOOG的调制速率，即可实现 400G传输速率。硅光方案使用的大功率激光器芯片，要求同时具

14、备大 功率、高耦合效率、宽工作温度的性能指标，对激光器芯片要求更高。（三）磷化锢（InP）集成光芯片方案是满足下一代高性能网络需 求的重要发展方向为满足电信中长距离传输市场对光器件高速率、高性能的需求， 现阶段广泛应用基于磷化锢（InP）集成技术的EML激光器芯片。随着 光纤接入PON市场逐步升级为25G/50G-P0N方案，基于激光器芯片、 半导体光放大器（SOA）的磷化锢集成方案，如DFB+S0A和EML+S0A, 将取代现有的分立DFB激光器芯片方案，提供更高的传输速率和更大 的输出功率。此外，下一代数据中心应用400G/800G传输速率方案，传统DFB 激光器芯片短期内无法同时满足高带

15、宽性能、高良率的要求，需考虑 采用EML激光器芯片以实现单波长IOOG的高速传输特性。同时，随着 应用于数据中心间互联的波分相干技术普及，基于磷化锢（InP）集成 技术的光芯片由于具备紧凑小型化、高密集成等特点，可应用于双密 度四通道小型可插拔封装（QSFP-DD）等更小型端口光模块，其应用规 模将进一步的提升。（四）中美贸易摩擦加快进口替代进程，给我国光芯片企业带来 增长机遇近年来中美间频繁产生贸易摩擦，美国对诸多商品征收关税，并 加大对部分中国企业的限制。由于高端光芯片技术门槛高，我国核心 光芯片的国产化率较低，主要依靠进口。根据中国光电子器件产业 技术发展路线图（2018-2022年），

16、IOG速率以下激光器芯片国产化 率接近80%, IOG速率激光器芯片国产化率接近50%,但25G及以上高 速率激光器芯片国产化率不高，国内企业主要依赖于美日领先企业进 口。在中美贸易关系存在较大不确定的背景下，国内企业开始测试并 验证国内的光芯片产品，寻求，将促进光芯片行业的自主化进程。五、全球光芯片行业发展现状光芯片主要使用光电子技术，海外在近代光电子技术起步较早、 积累较多，欧美日等发达国家陆续将光子集成产业列入国家发展战略 规划，其中，美国建立国家光子集成制造创新研究所，打造光子集成 器件研发制备平台；欧盟实施地平线2020计划，集中部署光电子集成 研究项目；日本实施先端研究开发计划，部署光电子融合系统技术开 发项目。海外光芯片拥有先发优势，通过积累核心技术及生产工艺， 逐步实现产业闭环，建立起较高的行业壁垒。海外光芯片普遍具有从光芯片、光收发组件、光模块全产业链覆 盖能力。除了衬底需要对外采购，海外领先光芯