光模块技术周期、厂商份额及发展前景如何?

最佳答案 匿名用户编辑于2024/12/10 15:50

云厂商资本开支持续上行,光模块行业发展空间广阔。

当前 AI 行业发展以海外科技巨头为首,几大巨头的投资与发展方向引领全球 AI 行业技 术趋势与发展方向。海外大厂不断加码 AI,在大模型、云计算、搜索及广告、生产力工具 等赛道积极拥抱 AI 商业化浪潮,发力布局 AI 大模型应用及产品服务。同时各家大厂不 断加大 AI 方向资本开支,对服务器、网络设备等设施加大投入,2023、2024 年相关资本 开支持续上行。2024 年 Q3 单季度,微软/谷歌/META/亚马逊资 本开 支 分 别 为 149.23/130.61/82.58/226.20 亿美元。 在财报电话会上,微软表示 Q3 Azure 云业务营收同比增长 33%,略高于市场预期的 32.8%,其中有 12%的增长受到对 AI 需求的驱动,该比例在前一个财季为 8%。同时预期随着公司 扩大 AI 基础设施规模以满足需求,资本支出将会增长。谷歌预计第四财季资本支出与第 三财季相似,预计公司 2025 年的资本支出将高于 2024 年。META 预计全年资本支出将在 380 亿美元到 400 亿美元之间,与此前预期的 370 亿美元到 400 亿美元相比有所上调。并 预计 2025 年全年的资本支出将会显著增长。亚马逊预计 2024 年的资本支出将进一步提升 至约 750 亿美元,2025 年预计将超过这一数字。 海外大厂资本开支 2025 年将持续增长,并已能够看到由 AI 带来的业绩增量,强化了 AI 发展动力,增强市场信心。我们预计 AI 相关产业链如光模块等将受到行业发展带动持续 快速发展。

AI 加速光模块迭代速度。光模块技术在过去迭代周期相对较慢,在传统的电信市场,通 常是十年迭代一个周期;在数据中心市场,大约三年一个周期。根据光纤在线,2012 年, 行业基于 10G 光芯片实现了 40G(10G*4)的传输速率;2016 年,100G(25G*4)的产品开 始进入市场;2021 年,400G 光模块开始出现,但直到 2023 年才真正实现大规模商用。在 2023 年之前,光通信技术的迭代周期大约是每三年一次。2023 年 AI 技术兴起,AI 对计 算能力的需求远超传统的通用计算中心,导致对光通信产品的需求激增。2024 年 3 月, 行业已经开始重点展示 1.6T 的产品,预计 1.6T 光模块将于 2024 年第四季度开始批量出 货,并在 2025 年第一季度正式上量,产品迭代速度已加速至一到两年一代。 AI 投入持续加码,基础设施建设持续进行,GPU 集群正从万卡向十万卡规模拓展。同时英 伟达持续推出新款 AI 芯片带动网络扩容,交换机网络端口不断升级,对光模块速率要求 不断提升。AI 技术的快速发展正在推动光通信行业以更快的速度进行技术创新和产品升 级。

针对整体光模块市场,根据中商产业研究院数据显示,2023 年全球光模块的市场规模约 99 亿美元,同比增长 3.1%。中商产业研究院分预测,2025 年全球光模块市场规模将突破 120 亿美元,2027 年将突破 150 亿美元。针对 AI 用光模块市场,LightCounting 自 2023 年 7 月以来,每三个月就会上调一次以太网光收发器的销售额预测。2023 年 AI 集群中 使用的以太网光模块销售规模超 20 亿美金。LightCounting 预计 2025 年销售额将接近 80 亿美金,并将持续增长至 2027 年。其中 8x100G 收发器(800G 光模块)销售额 2026 年 预计将超过 70 亿美元。

复盘 2010 年以来全球光模块厂商份额情况,根据 LightCounting 数据,到 2018 年,大部 分日本和美国厂商退出了这一市场,近年来,我国光模块厂商在技术、成本、市场、运营 等方面的优势逐渐凸显,占全球光模块市场的份额逐步提升。2015 年前,全球前十大光模 块厂商仅光迅科技一家中国企业。2021-2022 年,中际旭创与 Coherent(Finisar)并列 第一。而在 2023 年,中际旭创首次不与其他厂商并列,独占第一。2023 年前十名中共有 7 家中国厂商入围,分别为中际旭创(排名第 1)、华为(排名第 3)、光迅科技(排名第 5)、海信宽带(排名第 6)、新易盛(排名第 7)、华工正源(排名第 8)、索尔思光电(排 名第 9)。 国产光模块厂商在本轮 AI 浪潮中深度受益,未来有望凭借相关优势继续引领行业发展, 我们预计 2025 年中际旭创有望继续保持行业领先地位,新易盛份额有望再度提升。

硅光、CPO、LPO 等新技术新方案推动行业发展。在传统光模块飞速发展的同时,光模块 行业新技术、新方案也在不断涌现,并开始占据一定的市场份额。主要的新技术包括硅光、 CPO、LPO 等。 硅光模块即采用硅光子技术生成的光模块,是指利用硅光子技术在硅芯片上集成光电转换 与传输模块而构成的新型有源光器件,核心功能为实现光电转换。硅光技术是指基于硅和 硅基衬底材料,利用 CMOS 工艺将硅光模块中的光学器件与电子元件整合到独立微芯片中, 使光信号处理与电信号处理深度融合的技术。与普通光模块相比,硅光模块优势性能更高, 有着低功耗、高级程度、高速率、低成本、小型化等优点。 LightCounting 预计基于 GaAs 和磷化铟(InP)的收发器的市场份额将逐渐下降,而硅 光子(SiP)和薄膜铌酸锂(TFLN) PIC 的份额将上升。光通信行业已经处在硅光技术 Sip 规模应用的转折点,硅光子芯片的销售额将从 2023 年的 8 亿美元增加到 2029 年的 30 亿美元以上。400G 以上的高速数通光模块市场中,硅光的渗透率到 2028 年将达到 48%, 对应到硅光模块的市场空间预计为 80 亿美元。 中国厂商目前在硅光模块市场中份额较低,但中际旭创、新易盛、光迅科技、华工科技、 光库科技等已纷纷加入硅光领域布局,预计未来硅光模块市场空间及国产厂商份额将进一 步拓展。

光电共封装(CPO)指的是交换 ASIC 芯片和硅光引擎(光学器件)在同一高速主板上协 同封装,从而降低信号衰减、降低系统功耗、降低成本和实现高度集成。CPO 技术可以缩 短交换芯片和光引擎之间的距离,以帮助电信号在芯片和引擎之间更快地传输;不仅能够 减少尺寸,提高效率,还可以降低功耗。目前,国内外众多企业都在积极布局 CPO 技术。 LightCounting 预测,CPO 技术的出货量将从 800G 和 1.6T 端口开始逐步增加,并在 2024至 2025 年开始商用。2026 至 2027 年 CPO 技术有望实现规模化量产,市场份额将保持高 速增长。

CIR 预测到 2027 年,共封装光学的市场收入将达到 54 亿美元。 线性驱动可插拨光模块(LPO),是指采用了线性直驱技术,去除传统的 DSP(数字信号处 理)/CDR(时钟数据恢复)芯片,光模块中,只留下具有高线性度的 Driver(驱动芯片) 和 TIA(跨阻放大器),并分别集成 CTLE(连续时间线性均衡)和 EQ(均衡)功能,实 现系统降功耗、降延迟的优势,但系统误码率和传输距离有所牺牲。LPO 技术在 2023 年 OFC 展会上被广泛关注,但在 800G 时代,其标准化尚处早期、与传统模块互联互通还存 在一定技术挑战。2024 年 OFC 展会上各大光模块厂商也相继推出了 LPO 的新产品,12 家行业领先的光模块厂商、网络设备及芯片厂商联合成立 LPO 多源协议(MSA),涵盖电 气和光学规范,有助于 LPO 技术规范的完善和标准化,有望推动 LPO 加速实现批量商 用。 硅光、CPO、LPO 等新兴技术方案正共同推动光模块行业的发展,它们通过技术创新和集成 优化,为行业带来功耗降低、成本节约、性能提升以及更广泛的应用前景,满足了数据中 心和高性能计算等应用场景对光模块性能的更高要求。随着这些技术的不断成熟和应用, 光模块行业将迎来新的发展机遇,进一步推动行业技术演进和市场扩张。行业内已有相关 产品、技术布局的厂商将迎来新的发展机遇。