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

  ICC訊 6月17日，在2021中國光網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)“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(jìn)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(jì)70年代開始，以Bell Labs為代表的北美先進(jìn)實(shí)驗(yàn)室、學(xué)術(shù)界、工業(yè)界共同驅(qū)動(dòng)了光通信技術(shù)的發(fā)展。從80年代到2000年整個(gè)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(duì)大部分光模塊廠商來說，是一個(gè)較為艱難的生存時(shí)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(dòng)下，整個(gè)光通信業(yè)呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的態(tài)勢。從整個(gè)光通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢看，在過去20年的時(shí)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(jì)算、人工智能、自動(dòng)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(gè)歷史時(shí)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(dòng)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(shí)，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(yùn)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(jìn)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(qiáng)做大的十年。

  國內(nèi)光通信行業(yè)發(fā)展迅速，李總認(rèn)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(jì)90年代開始，中美企業(yè)在光通信領(lǐng)域友好合作，對(duì)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(jìn)作用。2020年蔓延全球的新冠疫情對(duì)世界各國經(jīng)濟(jì)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(gè)行業(yè)。疫情改變了大家的生活方式，居家辦公、遠(yuǎn)程教育和網(wǎng)上購物等對(duì)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(yùn)營商采用50G-PON的可能性比較大，而國外運(yùn)營商則會(huì)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(píng)估和測試。

  李博士認(rèn)為2021年對(duì)光模塊企業(yè)是充滿挑戰(zhàn)的一年。今年的亮點(diǎn)是接入網(wǎng)10G -PON需求十分強(qiáng)勁，10G OLT每季度需求量接近150萬只，同時(shí)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(duì)5G市場過于樂觀的估計(jì)，光模塊廠商針對(duì)5G無線市場的產(chǎn)成品和原材料庫存積壓嚴(yán)重，估計(jì)全部光芯片和電芯片庫存已超過1000萬只以上;同時(shí)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(shí)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(dá)到了90%以上，電芯片國產(chǎn)化率達(dá)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(gè)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(jī)遇，國家及地方政府在政策上的大力支持和社會(huì)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(rèn)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(shí)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(cuò)機(jī)會(huì)。

  光通信產(chǎn)業(yè)機(jī)遇與挑戰(zhàn)

  談到光通信產(chǎn)業(yè)機(jī)遇與挑戰(zhàn)，李博士從幾個(gè)方面進(jìn)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(huì)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(jìn)入光模塊領(lǐng)域;未來互聯(lián)網(wǎng)客戶對(duì)高速光模塊的需求將會(huì)超過傳統(tǒng)的電信運(yùn)營商;新一代數(shù)據(jù)中心將進(jìn)一步帶動(dòng)高速模塊的持續(xù)增長，200G/400G/800G長距相干模塊會(huì)成為新的市場增長點(diǎn);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(bào)有待進(jìn)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(diǎn)，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。