OPTiNET 2021 | 海信寬帶李大偉：高端光電器件國產(chǎn)化進展

  ICC訊 6月17日，在2021中國光網(wǎng)絡(luò)研討會“光電器件與產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇”上，海信寬帶創(chuàng)始人 CTO 副總裁李大偉博士帶來《高端光電器件國產(chǎn)化進展》的精彩演講。

  海信寬帶創(chuàng)始人 CTO 李大偉博士

  李大偉在演講中首先回顧了光通信模塊在過去30年間的發(fā)展。從上世紀70年代開始，以Bell Labs為代表的北美先進實驗室、學(xué)術(shù)界、工業(yè)界共同驅(qū)動了光通信技術(shù)的發(fā)展。從80年代到2000年整個光通信技術(shù)和市場發(fā)展迅速;從2000年2010年光通信市場除接入網(wǎng)之外，沒有新的技術(shù)和應(yīng)用出現(xiàn)，對大部分光模塊廠商來說，是一個較為艱難的生存時期;2010-2020年期間，在全球性光纖到戶戰(zhàn)略、LTE無線網(wǎng)絡(luò)和大型數(shù)據(jù)中心建設(shè)的帶動下，整個光通信業(yè)呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的態(tài)勢。從整個光通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢看，在過去20年的時間里北美光模塊廠商和國內(nèi)光模塊廠商之間的技術(shù)差距越來越小。隨著新一代數(shù)據(jù)中心、云計算、人工智能、自動駕駛等新技術(shù)應(yīng)用的崛起，光通信產(chǎn)業(yè)將迎來新的爆發(fā)期，光通信產(chǎn)業(yè)在未來10年中將保持穩(wěn)定增長。

  過去十年，是中國光通信行業(yè)快速發(fā)展的黃金十年。從各個歷史時期的全球光模塊廠商排名看，2010年國內(nèi)光模塊商只有WTD入圍前十;在光纖到戶、4G無線通信和數(shù)據(jù)中心市場的驅(qū)動下，2016年全球光模塊廠商前十名國內(nèi)企業(yè)增長為3家，分別是海信、光迅和旭創(chuàng);到2020年，全球光模塊市場規(guī)模約80億美元，全球前十位光模塊廠商國內(nèi)企業(yè)已占6席。在國內(nèi)光模塊企業(yè)競爭力提升的同時，國內(nèi)光通信企業(yè)在芯片封裝、光組件封裝、系統(tǒng)設(shè)備和電信運營等方面在全球已占優(yōu)勢地位;在高端光芯片和電芯片方面已取得良好進展，但目前差距還較大。未來十年，是國內(nèi)光通信廠商通過掌握核心光電器件技術(shù)，真正做強做大的十年。

  國內(nèi)光通信行業(yè)發(fā)展迅速，李總認為最主要的因素是得益于國際間技術(shù)和市場的合作。北美的光網(wǎng)絡(luò)客戶和光模塊廠商在過去30年內(nèi)，引領(lǐng)了光通信的國際標(biāo)準(zhǔn)、市場應(yīng)用、技術(shù)創(chuàng)新和新產(chǎn)品開拓。從上世紀90年代開始，中美企業(yè)在光通信領(lǐng)域友好合作，對國內(nèi)光模塊產(chǎn)業(yè)及產(chǎn)業(yè)鏈的成長有非常大的促進作用。2020年蔓延全球的新冠疫情對世界各國經(jīng)濟是巨大的打擊，全球GDP降幅很大，然而光通信產(chǎn)業(yè)是疫情中需求唯一增長的一個行業(yè)。疫情改變了大家的生活方式，居家辦公、遠程教育和網(wǎng)上購物等對寬帶增長需求巨大，未來寬帶需求將繼續(xù)增長，光通信發(fā)展前景十分光明。

  光通信技術(shù)和需求的變化

  在接入網(wǎng)領(lǐng)域，技術(shù)和產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期大約為7-10年，目前處于從EPON/GPON到10G-PON的技術(shù)更新?lián)Q代期;10G-PON后的技術(shù)需求和發(fā)展趨勢目前不太明朗，國內(nèi)運營商采用50G-PON的可能性比較大，而國外運營商則會采用25G-PON和NG-PON2。無線網(wǎng)絡(luò)所需產(chǎn)品的更新?lián)Q代周期大約為5-7年。數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域一直以來技術(shù)和產(chǎn)品保持了3-5年的更新?lián)Q代周期，目前400G產(chǎn)品已經(jīng)開始批量應(yīng)用;800G模塊各廠商和客戶已經(jīng)開始評估和測試。

  李博士認為2021年對光模塊企業(yè)是充滿挑戰(zhàn)的一年。今年的亮點是接入網(wǎng)10G -PON需求十分強勁，10G OLT每季度需求量接近150萬只，同時國外數(shù)據(jù)中心400G模塊需求穩(wěn)定增長;但是5G無線市場光模塊需求從去年4季度開始呈斷崖式下降，到目前為止仍看不到需求恢復(fù)的曙光;基于去年對5G市場過于樂觀的估計，光模塊廠商針對5G無線市場的產(chǎn)成品和原材料庫存積壓嚴重，估計全部光芯片和電芯片庫存已超過1000萬只以上;同時國內(nèi)數(shù)據(jù)中心市場需求緩慢。受疫情和IC產(chǎn)能影響下，今年全球光模塊所需電芯片(TIA、Driver、MCU)供應(yīng)全線吃緊。

  高速光通信器件和芯片國產(chǎn)化率的變化

  近年來，光模塊及光電芯片的國產(chǎn)化率已發(fā)生實質(zhì)性變化。2017年10G速率以下的模塊及光芯片和電芯片國產(chǎn)化率分別為90%、80%和30%;10G模塊及其光芯片和電芯片國產(chǎn)化率分別為60%、50%和5%;25G以上模塊及光電芯片國產(chǎn)化率僅為10%和3%左右。2021年，10G及以下的光模塊及光芯片的國產(chǎn)化率已達到了90%以上，電芯片國產(chǎn)化率達到了75%;25G模塊及光電芯片比例也增長到了90%和30%左右。

  光芯片技術(shù)需要一個長期的積累和持續(xù)的投入。國內(nèi)光芯片廠商近年來面臨著很好的歷史機遇，國家及地方政府在政策上的大力支持和社會資本的涌入為高端光電芯片的發(fā)展提供了便利。李總在演講中列舉了國內(nèi)近年涌現(xiàn)出的二十余家激光器芯片廠商的產(chǎn)品現(xiàn)狀和技術(shù)淵源。李大偉認為2014年-2019年，國內(nèi)光芯片處于奠定基礎(chǔ)和局部突破的階段，2020年-2022年是國內(nèi)光芯片廠商能力提升和技術(shù)實力增長的階段;三年之后國內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)有望比肩國外，形成完備的技術(shù)、工藝和制造體系。在自主創(chuàng)新需求和國產(chǎn)化替代背景下，國內(nèi)光模塊廠商和系統(tǒng)設(shè)備商都愿意為國產(chǎn)芯片提供更多的測試和試錯機會。

  光通信產(chǎn)業(yè)機遇與挑戰(zhàn)

  談到光通信產(chǎn)業(yè)機遇與挑戰(zhàn)，李博士從幾個方面進行了分析。從政策和產(chǎn)業(yè)鏈方面看，國際關(guān)系的影響將會導(dǎo)致國內(nèi)和國外企業(yè)從技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)業(yè)鏈上形成分化;從技術(shù)變化趨勢看，光模塊行業(yè)已開始變化;光電芯片廠商趨于做光電集成，而電信系統(tǒng)設(shè)備商也通過并購硅光廠商進入光模塊領(lǐng)域;未來互聯(lián)網(wǎng)客戶對高速光模塊的需求將會超過傳統(tǒng)的電信運營商;新一代數(shù)據(jù)中心將進一步帶動高速模塊的持續(xù)增長，200G/400G/800G長距相干模塊會成為新的市場增長點;采用100G Serdes的超高集成度(CPO or Pluggable)模塊將成為800G以上應(yīng)用的主流形態(tài);25G-PON和50G-PON技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用受關(guān)注度也逐步提升。

  最后，李大偉總結(jié)到，2021年上半年國內(nèi)5G無線市場需求十分慘淡，5G網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用場景和投資回報有待進一步挖掘;數(shù)據(jù)中心400G/800G模塊、長距離相干模塊、新一代接入網(wǎng)技術(shù)(10G/25G/50G-PON)將是未來5年光通信領(lǐng)域的主要增長點，目前國內(nèi)光通信行業(yè)的主要問題仍然是無序競爭造成企業(yè)盈利水平低下，難于在新一代核心技術(shù)上持續(xù)投入和在國際上取得領(lǐng)先優(yōu)勢。