为什么说光芯片可能是明年大的产业投资趋势?

活动主题:《格隆汇“芯”智能时代系列》首期——寻找下一轮科技“芯消费”大机遇

直播议题:为什么说光芯片可能是明年大的产业投资趋势?

直播时间:9月26日(周一) 20:00

主讲人:

马天诣 民生研究院数字经济首席分析师

马佳伟 民生研究院通信行业分析师

直播平台:格隆汇APP直播间&格隆汇视频号

马天诣&马佳伟主讲环节摘要:

1、光芯片归属于半导体领域。半导体整体可以分为分立器件和集成电路两大类,大家熟悉的数字芯片和模拟芯片等电芯片归属于集成电路,光芯片则是分立器件大类下光电子器件的核心组成部分。这里,典型的光电子器件包括了激光器、探测器等。

2、狭义来看,通常大家说的光芯片较多指的是光通信领域的光芯片。简单来说,我们处理的是电信号,但是传输的是光信号。所以从整个光通信信号的传输过程来看,首先在信号的发射端通过激光器内的光芯片进行电光转换,将电信号转换为光信号,经过光纤传输至接收端,在信号的接收端通过探测器内的光芯片进行光电转换,将光信号转换为电信号,实现以上功能的就是通信领域典型的光芯片,即激光器芯片和探测器芯片。通信领域从下游来看,一块用于电信领域,围绕着运营商整体的投资需求,另一块是运用在数据中心,下游是海外的云巨头。

3、广义来看,光芯片的应用场景远不仅仅局限在光通信领域,作用上的话,也不仅仅是实现信号的传输。以激光器芯片为例,其应用场景当前已渗透到诸多领域。根据其产生光子的用途,可大致分为能量光子、信息光子和显示光子。能量光子的应用场景涉及光纤激光器、医疗美容等,信息光子的应用场景包括通信、汽车自动驾驶、消费电子领域的人脸识别、军工等,显示光子的典型应用场景有激光照明、激光电视、汽车车灯等。

4、从芯片制备角度,光芯片制备的工艺流程与集成电路芯片有一定相似性但侧重点不同。虽然光芯片的制备流程同样包含了外延、光刻、刻蚀、芯片封测等环节。但就侧重点而言,光刻是集成电路芯片最重要的工艺环节,其直接决定了芯片的制程以及性能水平。与集成电路芯片不同,光芯片对制程要求相对不高,外延的设计及制造是核心,该环节技术门槛最高,光芯片性能依赖于具体的外延设计&制备,在工艺层面标准化程度相对低,因而这也就决定了IDM模式是行业主流,这区别于标准化程度高、行业分工明确的集成电路芯片领域。

5、具体到光通信领域光芯片的发展现状来看,从产品速率的角度,当前10G及以下的中低端产品国产程度已经较高,25G已有少部分厂商能批量发货,25G以上处于研究或小规模试产阶段。从应用领域的角度,当前国内厂商在电信固网接入和无线接入领域参与程度较高,同时头部厂商也开始尝试拓展以中高端需求为主的数通市场。

6、此外,国内厂商在光芯片核心的外延技术上整体仍有较大提升空间,目前高端的外延片仍需向海外采购,但同时也可以看到越来越多的光芯片厂商开始强化自身的外延能力,开始向IDM模式发展。我们认为,技术实力突出聚焦高端产品国产替代、具备自主外延设计和制备能力以IDM模式发展的国内厂商竞争优势显著,伴随中高端产品开启国产替代&数通领域渗透启动,有望迎来重要发展机遇,未来成长空间广阔。

Q&A环节:

Q1:光芯片环节明年能够取得更明显的突破吗?

A1:从通信领域的光芯片来看,首先,近两年光芯片国产替代持续加速,不仅仅在中低端产品领域,在中高端领域部分厂商预计也将实现进一步的突破。其次,政策层面,《中国光电子器件产业技术发展路线图(2023-2027年)》在今年6月开始编制,明年将是下一个五年的起始年,政策引领有望给行业带来更大的发展动力。再者,光芯片细分领域的头部企业明年也将迎来上市。

不仅仅是通信领域,光芯片的应用场景也在持续拓宽,以车载激光雷达为代表的新兴领域发展速度快成长空间大,明年伴随需求放量,同样值得期待。

Q2:国内光芯片厂商在激光雷达中的应用情况如何?国内厂商是否具备市占率突破的能力?

A2:车载激光雷达领域发展速度快成长空间大,其用到的光芯片在底层技术原理上与通信领域的光芯片有一定相似性,部分国内厂商开始积极向激光雷达光芯片领域切入,加速优化产品性能聚焦国产替代,目前相关性能指标与海外头部厂商的差距在持续缩小。

Q3:芯片产业普遍对工艺的高度依赖,光芯片目前供应链有什么厂家这方面代工做的比较强的?

A3:从通信领域的光芯片来看,国内厂商普遍具有除晶圆外延环节之外的后端加工能力,这些环节做的相对不错,而光芯片核心的外延技术并不成熟,高端的外延片仍主要外采。但是也可以看到,有更多的国内厂商开始尝试去完善自身的外延能力。

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