硅光模塊應(yīng)用周期已至，廠商躍躍欲試

3月31日消息（水易）5G、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，對數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)和光互連技術(shù)提出了很高的要求。從行業(yè)來看，數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)流量基本每一、兩年翻一番。據(jù)預(yù)測，未來五年全球互聯(lián)網(wǎng)流量將增加3倍，帶寬需求巨大。

光模塊作為數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中的“心臟”，承擔(dān)著光互連的光電轉(zhuǎn)換功能。而隨著半導(dǎo)體加工精度減少到數(shù)nm，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)能否繼續(xù)依照“摩爾定律”前進(jìn)面臨巨大瓶頸與挑戰(zhàn)，而硅光技術(shù)作為延續(xù)“摩爾定律”的主要方向之一，備受業(yè)界關(guān)注。

硅光技術(shù)自提出以來，以其低功耗、高速率、結(jié)構(gòu)緊湊、成本相對低、易于大規(guī)模集成等突出優(yōu)勢，被認(rèn)為將解決信息網(wǎng)絡(luò)所面臨的功耗、速率、體積等方面的瓶頸。光通信行業(yè)知名市場研究機(jī)構(gòu)LightCounting就指出，硅光技術(shù)將從根本上改變光器件和模塊行業(yè)。

硅光應(yīng)用進(jìn)入轉(zhuǎn)折點(diǎn)

LightCounting在去年提出，硅光技術(shù)在經(jīng)歷了十余年的預(yù)熱之后，全行業(yè)都認(rèn)識到InP和GaAs等材料在速率、可靠性和與CMOS兼容的局限性。將光引擎與交換ASIC和FPGA共同封裝技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用即將到來。即使共同封裝真正實(shí)現(xiàn)還要十多年，但現(xiàn)在基于2.5D和3D半導(dǎo)體封裝技術(shù)的光模塊已經(jīng)出現(xiàn)在市場上。

可以說，僅僅利用電子作為信息載體的硅集成電路技術(shù)逐漸變得難以為繼，硅光芯片是實(shí)現(xiàn)光子和電子單片集成的最好方法，尤其400G硅光芯片是解決超大容量數(shù)據(jù)交換的先進(jìn)技術(shù)，顯示出超強(qiáng)優(yōu)勢。預(yù)計(jì)到CPO時(shí)代，硅光將成為最優(yōu)選擇。

也是在這一背景下，LightCounting認(rèn)為，基于硅光技術(shù)的產(chǎn)品份額正在不斷增長。預(yù)計(jì)到2025年，硅光模塊市場將從2018-2019年的14%增長到45%，未來5年，該市場將實(shí)現(xiàn)兩位數(shù)增長。

這一背景下，亨通光電與英國Rockley Photonics lnc.合作，并設(shè)立亨通洛克利，共同推進(jìn)硅光模塊的商業(yè)化。日前，亨通洛克利取得新進(jìn)展，發(fā)布量產(chǎn)版400G QSFP-DD DR4硅光模塊，采用了業(yè)界領(lǐng)先的7nm DSP芯片，產(chǎn)品的功耗低于9瓦，滿足節(jié)能減排綠色環(huán)保的數(shù)據(jù)中心應(yīng)用的需求。據(jù)了解，隨著數(shù)據(jù)的爆發(fā)式增長，這款產(chǎn)品方案有望取代傳統(tǒng)方案，并在一定程度上具備不可替代性。

云廠商支出回升

目前，大部分的硅光模塊應(yīng)用于數(shù)據(jù)和電信網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)中心互連，占比幾乎超過90%以上，云廠商的技術(shù)路線和資本開支決定著未來的市場前景。

據(jù)中信建投統(tǒng)計(jì)，2019 Q2以來，北美云投資同比持續(xù)增長。2020年，北美四家云廠商資本開支合計(jì)951.28億美元，同比增37.75%；2020 Q4資本開支合計(jì)291.25億美元，同比增53.22%。北美云廠商對于2021年資本開支均持樂觀態(tài)度，有望持續(xù)增長。

此外，5G將實(shí)現(xiàn)通信與計(jì)算的深度融合，同時(shí)引入邊緣計(jì)算的理念來滿足5G時(shí)代對大帶寬、低延時(shí)、高可靠的需求，這也意味著將有海量的邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)，也就是一個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)中心。

目前，在全球范圍內(nèi)，100G硅光模塊已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)商用，英特爾已經(jīng)交付超過400萬只100G硅光模塊，并開始盈利。LightCounting指出，400G產(chǎn)品從2019年開始小批量發(fā)貨，2020年開始上量，預(yù)計(jì)到2021年之后占比將明顯提升。亨通洛克利這時(shí)發(fā)布400G硅光模塊，正是順應(yīng)了市場的需求，和數(shù)通領(lǐng)域的技術(shù)演進(jìn)方向。

隨著云計(jì)算廠商開始逐步導(dǎo)入400G數(shù)通光模塊，疊加云計(jì)算廠商資本開支的穩(wěn)步提升。中信建投認(rèn)為，從2019 Q2開始，數(shù)通光模塊需求開始觸底回升。亞馬遜光模塊需求強(qiáng)勁回升，阿里也開始恢復(fù)要貨，F(xiàn)acebook追加可觀規(guī)模的訂單，數(shù)據(jù)中心需求顯著回暖。

資本市場開始活躍

無論是技術(shù)發(fā)展趨勢，還是市場需求，硅光正在成為整個(gè)光通信行業(yè)火熱的技術(shù)之一，正被各路資本覬覦，行業(yè)內(nèi)的并購整個(gè)從未停歇。

除了在硅光領(lǐng)域擁有先發(fā)優(yōu)勢的英特爾，數(shù)通領(lǐng)域龍頭思科三度投資硅光公司：Lightwire、luxtera、Acacia；華為收購了比利時(shí)硅光子公司Caliopa，諾基亞收購了Elenion，Juniper收購Aurrion，Marvell斥資100億美元收購Inphi……，充分顯示了硅光技術(shù)在光通信領(lǐng)域占據(jù)的地位越來越重要，并逐步開始規(guī)模化進(jìn)入市場。

當(dāng)然，國內(nèi)資本并未示弱，近兩年國內(nèi)領(lǐng)先的光模塊廠商，旭創(chuàng)科技在募資計(jì)劃中將硅光作為一項(xiàng)重要的投資；新易盛的募資計(jì)劃中的高速光模塊項(xiàng)目同樣提及硅光；劍橋科技擬整合光模塊資產(chǎn)，也是為了硅光模塊的布局。此外，國內(nèi)云計(jì)算巨頭阿里，也正在與Elenion合作推出自研硅光模塊。

除了傳統(tǒng)的光器件企業(yè)外，光纖光纜企業(yè)順應(yīng)相關(guān)多元化的業(yè)務(wù)布局，紛紛入場。比較有代表性的就是亨通，也是最早進(jìn)入硅光領(lǐng)域的光纖光纜廠商，不僅推出量產(chǎn)版400G硅光模塊，同時(shí)順應(yīng)Co-packaging的發(fā)展方向，發(fā)布國內(nèi)首臺基于硅光技術(shù)的3.2T CPO樣機(jī)，躋身硅光賽道第一陣營。與此同時(shí)，去年亨通光電成功定增50億，部分也是用于100G/400G 硅光模塊研發(fā)及量產(chǎn)項(xiàng)目。

一直以來，光模塊行業(yè)是一個(gè)競爭極其激烈的市場，這一市場容納著上百家的廠商。隨著傳統(tǒng)的光模塊廠商、光設(shè)備、光纖光纜廠商，或通過引入資本，或通過并購整合進(jìn)入到硅光模塊領(lǐng)域，競爭局面無疑將進(jìn)一步加劇，唯有掌握核心技術(shù)，才能在資本的洪流中脫穎而出，亨通光電正是踐行這一理念的企業(yè)之一。

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