光通訊晶片，漲價

由於人工智慧需求的激增，美國網通及光通訊晶片大廠Marvell近期發出通知，宣佈全產品線將於2025年1月1日起漲價，在光通訊領域漲價潮中率先行動。在儲存都有可能跌價的市場現狀下，光晶片卻大膽決策明年1月開始漲價，為何如此大膽？

01

光晶片規模的不斷擴大

市場是有決定性影響力的。

光晶片是實現光電訊號轉換的基礎元件，其效能直接決定了光通訊系統的傳輸效率。

從1998年發展至今，光模組朝著更高的速率的趨勢不斷發展。從1.25Gbit/s發展到2.5Gbit/s，再到10Gbit/s、40Gbit/s、100Gbit/s、單波長100Gbit/s、400Gbit/s乃至1T。

越是高速率、高階的光模組，光晶片的價值量佔比就越高。

如今，光晶片市場規模不斷擴大，在各個下游應用領域佔據越來越重要的地位。隨著通訊技術的飛速發展， 光晶片市場在全球範圍內呈現出強勁的增長勢頭，這主要得益於下游應用領域對高速、高頻寬、低延遲通訊的需求不斷增加。例如，在資料中心和雲端計算領域，高密度、高效能的光互連解決方案已經成 為基礎設施的核心，光晶片在這些領域中的應用佔比不斷上升。

根據C&C統計，2020年全球光通訊用光晶片的市場規模為20億美元，2025年有望達到36億美元，CAGR約為12.59%。根據觀研天下預測，2025年中國光晶片市場規模有望達到26.07億美元，2020-2025年CAGR約為15.16%。此外，光晶片在人工智慧工業自動化等領域發揮著關鍵作用。隨著AI技術的不斷升級，市場對超大算力叢集的需求不斷提升，驅動高速率光晶片的出貨。

清華大學研製的AI光晶片太極，使用光而不是電來處理資料，能效是傳統電子晶片的數百倍，適用於複雜的AI任務。此外，中國科學院上海微系統與資訊科技研究所開發出可大規模製造的高效能光子晶片材料，為未來資訊產業提供了新的基礎。

光晶片在光通訊和光計算領域的最新應用案例主要集中在光電混合整合技術，尤其是光電共封裝（CPO）技術，推動了光通訊領域的研究和應用。Intel等公司致力於透過光互連I/O與電處理器相結合來提升計算效率，並取得了顯著成果。儘管CPO仍面臨一些挑戰，但預計將在未來幾年內逐步商用，帶來功耗降低、整合度提升和每位元成本降低等優勢。

紫外光通訊利用光整合（PIC）技術，具有減小系統尺寸、降低功率和成本的優勢。魏同波團隊使用具有非對稱多量子阱結構的InGaN材料製造了有450 nm波長可見光LED、波導和光探測器的單片整合晶片，增強了LED與PD間的光連線。

另外，IBM的研究者在使用光脈衝來加速晶片間的資料傳輸方面取得了突破，該技術可以將超級計算機的效能提升一千多倍。這項技術使超級計算機的計算能力大幅度提升，目前最快的超級計算機速度可達到每秒2000萬億條指令，光子技術可以將速度提高到每秒1億億次。

同時，隨著5G通訊的商用化和物聯網的普及，光晶片在行動通訊、無線網路和智慧裝置中的應用也愈發重要。總的來說，光晶片市場規模的增長和其在各個下游應用領域的佔比提高，都反映了光電子技術在現代通訊和資訊領域的關鍵地位，以及其在推動科技進步和社會發展中的不可或缺性。

02

市場第一槍

開頭提到，光通訊指標大廠Marvell近期發函通知客戶全產品線將於明年元月1日起調漲。

Marvell開啟業界漲價第一槍，也反映市場需求“有多狂熱”，呼應英偉達CEO 黃仁勳先前釋出“市場需求非常瘋狂”的說法，同步為光通訊產業鏈潛在商機引發更大想像空間。

光晶片公司Lumentun日前釋出2024財年業績，表明光晶片需求旺盛。Lumentum表示業介面臨著磷化銦鐳射器普遍短缺的問題，公司截止到2025年底磷化銦產能都將滿產，整體供應緊張。公司的晶片業務預訂量已經創下了歷史新高，本季度公司已投資4300萬美元用於提高晶圓廠的產能，預計能在2025年上半年看到增量產能，但從短期來看，考慮到晶圓廠的週期等因素，增量產能是相對固定的。

國內方面，10月21日，《廣東省加快推動光晶片產業創新發展行動方案(2024—2030年)》印發。其中提到加快開展光晶片關鍵材料研發攻關。大力支援矽光材料、化合物半導體、薄膜鈮酸鋰、氧化鎵薄膜、電光聚合物、柔性基底材料、超表面材料、光學感測材料、電光拓撲相變材料、光刻膠、石英晶體等光晶片關鍵材料研發製造； 推進光晶片關鍵裝備研發製造。 大力推動刻蝕機、鍵合機、外延生長裝置及光向量引數網路測試儀等光晶片關鍵裝備研發和國產化替代等。

對此有網友評論，國產化的最終目的是效果要好。

03

中低速率光晶片國產化程度較高

中低速率鐳射晶片國產化程度較高，高速率鐳射晶片國產化加速。在2.5G及以下速率光晶片領域，中國光晶片企業已基本掌握核心技術，擁有較高的國產化率。根據ICC的預測，在2021年，國產光晶片在該速率範圍內佔據全球市場份額超過90%。10G光晶片領域，10G光晶片國產化情況根據其技術及工藝存在一定差異，一些效能要求較高、難度較大的光晶片。

25G及以上光晶片領域，隨著5G基站建設的推進，中國光晶片廠商在應用於5G基站前傳光模組的25G DFB鐳射器晶片方面取得了一些突破。2021年，25G光晶片的國產化率約為20%。然 而，25G以上光晶片的國產化率仍然較低，約為5%。此外，應用於資料中心的高速率光晶片產品也由海外廠商主。

2.5G/10G的部分市場國產化已經做到了，25G市場的進口替代有著很大的空間。海外的光通訊企業，靠著先發的優勢積攢了核心技術還有生產經驗，慢慢形成了產業閉環建立起挺高的行業壁壘。國內有相關產業政策扶持，企業也在創新上加大投入，漸漸出現了像源傑科技、雲嶺光電、武漢敏芯等國產光晶片企業。

現在2.5G/10G的鐳射晶片國產化已經有突破，25G及更高速率的光晶片國產化率還是大多得靠進口，按照ICC的統計，在2021年全球2.5G及以下的DFB/FP鐳射器晶片市場裡，國產廠商佔的比例較高，其中佔比超過10%的比較領先的廠商有武漢敏芯（份額是17%）、中科光芯（份額是17%）、光隆科技（份額是13%）、光安倫（份額是11%）。

2.5G及更高速率的產品，其進口替代的空間很大。25G及以上的光晶片包含25G、50G、100G的鐳射器和探測器晶片。隨著5G建設不斷發展，我國的光晶片廠商在用於5G基站前傳光模組的25G DFB鐳射器晶片方面有了突破，資料中心市場裡的光模組企業也開始慢慢採用國產廠商的25G DFB鐳射器晶片了。據ICC統計，25G光晶片國產化率大概是20%，而25G以上光晶片的國產化率僅僅只有5%。

可以說，高速率產品還在等待。根據研精畢智，2021年DFB晶片、VCSEL晶片和EML晶片三種型別在市場中的份額分別達到42.1%、 29.2%和18.6%。從國產化的發展 趨勢來看，目前我國高功率鐳射晶片和部分高速率鐳射晶片（如10Gbps和25Gbps等）已經進入了國產化加速突破的階段，而光探測晶片和25Gbps以上 高速率鐳射晶片仍然處於進口替代的早期階段，未來國產化的提升潛力廣闊。

從生產來看，光晶片的生產工藝包括晶片設計、基板製造、磊晶成長、晶粒製造、封裝測試共五個主要環節。

多數中國企業主要集中在晶片設計環節，而全球能夠實現高純度單晶體襯底批次生產的企業主要為海外企業。

磊晶生長/外延片是光晶片行業技術壁壘最高的環節，成熟技術工藝主要集中於中國臺灣以及美日企業。晶粒製造和封裝測試環節主要集中在中國臺灣。

光晶片生產採用的各工藝綜合性更強，龍頭廠商多采用IDM經營模式。 邏輯晶片廠商中，新進入的企業多采用Fabless模式，以此減少資本投入，將更多資源集中投入研發。 光晶片行業廠商多采用IDM模式，因為光電子器件遵循特色工藝，器件價值提升不完全依靠尺寸縮小，而有賴於功能增加。

IDM模式更有利於各環節自主可控，能及時響應各類市場需求，靈活調整生產計劃，高效排查問題原因，從而提升晶片效能，滿足下游客戶需求。