IDM 把控客户需求品质,高算力加速公司产品导入。
公司建立了 IDM 全流程业务体系,实现了从芯片设计到晶圆制造、芯片加工和测 试的全链条覆盖。公司十年来积累了丰富的生产管理经验和较强的产品质量控制能力, 并形成了一定的产业规模,在生产方面具有一定的技术先发优势与规模优势。公司拥有 多条覆盖 MOCVD 外延生长、光栅工艺、光波导制作、金属化工艺、端面镀膜、自动 化芯片测试、芯片高频测试、可靠性测试验证等全流程自主可控的生产线,可以更快的 响应客户需求进行生产交付,并助力内部产品研发迭代的快速验证和升级。 IDM 模式是指垂直整合制造,具体为从业务涵盖 IC 设计、IC 制造、封装测试到 销售自有品牌 IC 的半导体垂直整合型公司。
IDM 模式集合了其他两种模式(Fabless、 Foundry)的能力,汇聚设计、制造、封测三大能力于一身。在芯片产业链中,IDM 模 式的企业具有最大的技术门槛、最高的风险以及最大的投入资金。IDM 模式更有利于 各环节的自主可控,一方面,IDM 模式能及时响应各类市场需求,缩短产品研发周期, 提升产业化效率,灵活调整产品设计、生产环节的工艺参数及 产线的生产计划,无需 因规格需求的变更重新采购适配的大型自动化设备。另一方面,IDM 模式能高效排查 问题原因,精准指向产品设计、生产工序或测试环节等问题点,快速将研发技术与生产 经验结合。此外,IDM 模式能有效保护产品设计结构与工艺制程的知识产权。

光芯片行业下游客户认证壁垒高、时间长。光芯片的终端客户主要为运营商及互联 网厂商,设备投资大,在产品满足性能的前提下,往往更关注产品的可靠性和长期使用 的稳定性。光芯片涉及的应用场景可能会面临高温、高湿、低温等环境,下游客户对产品通常要进行耗时长久维度丰富的测试,如高温大电流长时间(5000 小时)老化测试、 高低温循环验证等。稳健、优质的产品性能往往会让供应商和客户之间形成正向循环。 已向主流大厂供货,客户认可度高。公司获得下游客户的高度认可,目前已实现向 海信宽带、中际旭创、博创科技和铭普光磁等国际前十大及国内主流光模块厂商批量供 货,产品用于中兴通讯、诺基亚等国内外大型通信设备商,并最终应用于中国移动、中 国联通、中国电信、AT&T 等国内外知名运营商网络中,已成为国内领先的光芯片供应 商。 不断拓展下游客户,销售持续向好。1)2020 年,由于客户公司收购合并,公司客 户海信宽带一跃成为前五大客户;2)2021 年,受 5G 市场需求变动和客户自身经营策 略调整等因素影响,海信宽带和全科科技采购规模大幅减少;受 10G-PON 和数据中心 市场需求持续增长影响,八界光电采购规模增加;3)2022 年,蓉博通信加大研发新型 号 10G PON 和下一代 PON 光模块,扩大生产规模,对公司的 10G 激光器芯片系列 产品采购量增加。
2.1. 10G EML 产品量产带来增量
10G 1577nm EML 激光器芯片相关芯片设计与工艺开发复杂,国产化率低,公司 相关产品即将进入爬坡量产阶段,将进一步巩固其在 10G 光芯片的龙头地位。EML 产 品市场参与者相对较少,产品单价和利润率更优,10G EML 的规模量产有望推动公司 收入和盈利能力的持续提升。 EML 芯片技术壁垒高,国产芯片有待提升。国内在 DFB 芯片的基础上集成了电 吸收调制器,相比直接调制的 DFB 芯片,EML 芯片在啁啾效应、消光比、光眼图等 性能方面具有优势,可以实现更高速率和更远距离的传输。EML 芯片生产具有较高的 技术工艺壁垒,原因有:1)EML 芯片需要使 DFB 激光器与电吸收调制器的波长匹配 以保证光学性能的可靠性,集成难度高;2)EML 芯片只能在生产完成后才能进行测试, 试错周期长。当前国产 EML 芯片在技术水平和成本控制方面已经取得了一定进展,但 与国际水平还有差距。
公司 100G EML 芯片海外送样测试,打破国际垄断。200G 及以上速率光模块主 要使用 50G 及以上速率 EML 激光器芯片方案,当前高速率 EML 芯片以海外供应商 为主, 如 Lumentum、住友电工、博通等。在 AIGC 驱动发展下,800G 等高速光模 块的需求激增,考虑到供应链的安全和稳定性,国内光芯片厂商可能会加速实现高速市 场突破。根据对外公布情况,公司已突破 100G PAM4 EML 芯片工艺与设计难点,目 前正在海外客户测试阶段,在全球光芯片供给不足情况下,有望加速迎来 PCN(Product Change Notification)窗口。同时,公司 200G PAM4 EML 光芯片也在顺利研发中。
2.2. 高算力建设加速 CPO 导入,公司提前布局CW 大功率硅光芯片
CPO 是目前实现超高速率信息传输的最优封装方案。当网络速度提高至 800Gbps 以上,光模块将遭遇密度和功率问题,光电共封装(CPO,Co-packaged optics) 成为了业界亟需的封装替代方案。CPO 技术是将硅光模块和 CMOS 芯片共同封装在一个模块中的技术,目的是避免传统封装技术所带来的信号损耗等问题,从而提高数据 中心的光互联性能,降低功耗和成本。CPO 技术可以实现高速、高密度、高效率的光 电转换,满足大算力时代的需求,是当前光器件领域竞争的热点。
CPO 性能优势显著,未来硅光芯片市场广阔。由于 CPO 具有高性能、低功耗等 优势,当前由于集成难度大而未能量产。未来待硅光集成技术突破后,CPO 的高集成 度还将带来规模化低成本优势,其中硅光芯片重要性与成本占比预计将再度提升。根据 LightCounting 预测,2027 年 CPO 技术将应用在近 30%的 800G 和 1.6T 光模块 上。

公司 CW 大功率硅光芯片可用于 CPO 领域,已向多家客户送样测试。目前公司 共有 4 类 CW(连续波)大功率光源产品已公开:1270-1330nm CWDM4 High Power 70mW 、 LWDM4 Channel High Power 70mW 、 1310nm High Power 50mW 、1270~1330nm CWDM4 High Power 25mW,其中 50mW 硅光激光器已实现量产销售。 公司的 CW 大功率光源技术可满足 CPO 领域的需求,目前处于送样测试阶段,有望 提早进入 CPO 生态链,成为 CPO 的重要部分。
从下游的应用场景上看,光芯片前景广阔,除在光通信的应用外,在激光雷达、传 感等领域都有明确、可观的市场前景。源杰科技基于现有磷化铟材料体系,构建了多业 务的拓展能力,激光雷达领域研发生产 1550nm 激光雷达种子源,气体传感领域布局 甲烷传感器,这些业务有望将成为公司下一个增长点,持续助推公司成长。
(1)车载激光雷达:激光雷达发射光源的波长主要包括 905nm、1550nm、 1064nm 等。2021 年在公开定点量产的激光雷达产品中,905nm 是为首选波长,排 名第一,占比为 69%,排在第二位的为 1550nm,排名第二,占比达到 14%。 1550nm 相比 905nm 来说,探测距离更远,探测精度更高,并且在同等功率水平下, 1550nm 产品对人眼安全性更高。1550nm 激光雷达采用的光纤激光器,其种子光源为 磷化铟材料体系开发,与源杰科技材料体系相同,而公司已在相关技术上投入。随着 1550nm 激光雷达技术成熟、成本降低,种子光源收入也有望不断提升。
(2)气体传感:源杰科技在气体传感已先行投入,其研究开发的甲烷传感器领域采 用红外吸收原理,具有灵敏度高、不易受环境干扰的优势,可用于家用天然气检测,煤矿 开采等涉及甲烷气体检测的行业,源杰的激光器芯片可满足窄线宽、高波长精度及低温 漂等性能。