CPO重构光模块测试体系,国产测试设备加速替代海外龙头

  • 来源:国海证券
  • 发布时间:2026/07/29
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光模块设备行业深度研究:CPO重构测试体系,国产测试设备性能比肩全球龙头——AI光互联黄金赛道.pdf

研究目的与核心问题本报告致力于回答三个核心问题:CPO将如何重构光模块测试体系;国内外光模块测试设备龙头公司如何布局;国内外光模块测试设备差距几何。核心逻辑与结论AI算力持续增长推动光互连向CPO加速演进,产业瓶颈正由互连传输转向测试环节。传统光测试以独立仪器、复杂光学对准、分钟级节拍运行,已无法支撑CPO时代大通道数、高并行的产业化需求。测试体系全面重构呈现三大核心主线:测试前移方面,CPO将光学测试提前至晶圆级和光引擎级,建立KnownGoodDie到KnownGoodX的全流程认证体系;ATE平台化方面,未来光测试将借助标准ATE测试头实现高密度多Site并行测试,集成式光电探针卡使实验...

光互连演进驱动测试体系变革

AI算力持续增长推动光互连向CPO加速演进,产业瓶颈正由互连传输转向测试环节。随着AI集群带宽需求持续攀升,铜互连在布线密度和信道损耗上逼近物理极限,光接口从可插拔光模块向NPO、CPO演进成为物理规律下的最大可能选择。传统光测试以独立仪器、复杂光学对准、分钟级节拍运行,已无法支撑CPO时代大通道数、高并行的产业化需求,测试效率正取代制造能力成为核心瓶颈。

CPO将光引擎、Chiplet与ASIC共同集成于高价值封装,测试必须前移至晶圆级和光引擎级,建立Known Good Die到Known Good X的全流程认证体系,在低价值阶段筛除缺陷器件。未来光测试将借助标准ATE测试头实现高密度多Site并行测试,集成式光电探针卡将光学对准和微位移调节嵌入Probe Card,使实验室级能力转化为OSAT量产方案。产业需统一波长、接口、调制格式及Blind-Mate连接方式,并前置Design for Test理念,在芯片设计阶段预留测试访问点和BIST自检能力。

全球光测试设备市场格局与龙头布局

全球光测试设备市场集中度较高,Keysight、Anritsu、Tektronix和R&S凭借完整产品布局占据领先地位。Keysight以国内约三成的份额居首,产品线覆盖晶圆级ATE到系统级网络测试全环节;Anritsu国内份额次之,BERTWave和光电VNA满足800G/1.6T研发验证需求,其测试业务预计实现较高增速;Tektronix和R&S分别依托近八十年和逾九十年的技术积累,在采样示波器、相干分析及射频-光电协同测试领域构建了完整竞争力。

Keysight作为全球光模块测试设备产品线相对完整的厂商,采样示波器DCA以N1093B为旗舰,误码分析仪以M8050A为旗舰,N4378A将光电器件VNA频率推至较高水平,配套AWG、OMA、光功率计、衰减器、光开关形成从研发到量产的完整工具链。Anritsu围绕高速光模块研发与生产构建了较为完整的光通信测试产品体系,MP2110A BERTWave支持较高Gbaud PAM4测试,ME7848A光电VNA频率可扩展至较高水平。Tektronix构建了覆盖光模块研发、验证及生产测试的完整测试产品体系,涵盖采样示波器、相干光分析仪、任意波形发生器、误码分析仪、时钟恢复等核心设备。R&S依托深厚的射频技术积累,构建了覆盖光模块研发、验证及生产测试的高端测试设备体系,矢量网络分析仪、光电元件分析仪、相干接收机分析仪等产品可满足高速光模块在射频、光电及相干通信等场景下的测试需求。

国产替代加速推进

联讯仪器围绕高速光通信测试构建了覆盖研发、验证及晶圆测试的产品体系,具备较强的国产化替代能力。公司产品涵盖采样示波器、误码分析仪、时钟恢复单元、精密源表及硅光晶圆ATE等核心设备,可支持较高GBaud高速信号测试,覆盖NRZ、PAM4等主流调制方式,并具备低抖动、高精度误码分析及多通道测试能力。

联讯仪器采样示波器核心性能已接近国际领先水平,DCA1065实现较高光带宽,与海外最高水平持平,支持较高Baud PAM4测试及多路光通道,可满足800G/1.6T光模块主流测试需求;但在电带宽、电接口眼图测试、本底抖动及ADC分辨率等方面仍落后于国际厂商,高端电测试能力仍有进一步提升空间。误码分析仪部分核心指标已达到甚至超过国际先进水平,PBT3058支持最高测试速率超过海外主流水平,并具备多tap预加重、多通道独立测试及内置直插测试方案等优势;但在随机抖动控制及下一代调制格式支持方面,与国际龙头相比仍存在一定差距。时钟恢复产品已基本达到国际先进水平,覆盖能力与海外产品基本一致,并在独立CDR输入方式上具备一定优势。

行业景气度与投资建议

光模块测试设备兼具技术升级与产能扩张双重驱动,行业景气度有望持续提升。CPO技术路径的演进将测试环节从传统光学平台推向半导体级ATE体系,测试前移、ATE平台化与标准化三大主线为设备厂商带来结构性增量空间。国产设备在部分核心指标上已接近或超过国际先进水平,但整体在电带宽、本底抖动及下一代调制格式支持方面仍有追赶空间,国产替代进程不断推进。

编辑:流星雨
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