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5G和数据中心双擎驱动光芯片产业高速发展

2020-05-08 16:14用户投稿

5G和云计算数据中心同时进入新周期起点,5G新应用将带动数据流量十倍级别爆炸式增长。光模块作为网络建设的关键部件,有望迎来技术代际更迭和需求高速增长双引擎驱动,是流量爆发逻辑最受益的细分领域。25G前传起量、100G需求恢复和400G蓄势待发驱动行业规模快速增长,未来光模块产业链将由中国企业主导,行业卡位优秀并具备上游芯片能力的行业龙头将引领产业发展。

5G网络规模建设落地,5G新应用带动数据流量快速爆发。电信运营商和云巨头资本开支双双回暖,叠加流量驱动带来的光模块速率提升,光模块迎来技术代际更迭和需求爆发的双轮驱动。光模块产业链格局呈现橄榄球式分布,模块封装竞争较为激烈,具备高端光模块技术引领和核心芯片能力的公司将占据长期领先优势。根据信通院的统计和预测,5G建设周期将长达十年之久,在 2019 年至 2023 年期间投资额急剧上升。受限于当前发展不平衡的通信产业链,我国下游设备商环节拥有全球竞争力,中游模块集成环节占比相对不高,上游芯片进口依赖强。尤其是一些国内光模块厂商受限于芯片产业,利润比较难以获得。因此想要对模块市场的形势有所认识,先要从上游的芯片产业看起。

在光模块成本结构中,光芯片的价值含量最高。光芯片能占到光模块物料成本的30%~50%左右,高速率光芯片甚至能到60%。国内已能实现10Gb/s的激光器量产,25Gb/s激光器尚待成熟。国内在半导体领域这些年投入较大,正在追赶。

中国加入WTO之后,光模块行业开始在国内发展起来,然后开始向上游光器件、光芯片发展。广证恒生统计显示,国内通信设备占全球份额40%~70%,但是光模块只有约19%,而上游芯片不到1%。国产光芯片以中低端为主,提供10G以上的有光迅科技、华为海思和香港上市公司昂纳科技;10G以下的有华工科技子公司华工正源。

随着云资本开支潮到来,未来两三年数通光模块的放量预期增强。行业普遍看好云数据中心和光模块行业未来。人类社会活动离不开数据和流量。随着5G网络的完善,云游戏、人工智能、物联网、工业互联网、自动驾驶等基于5G速率的应用技术都将逐步成熟并推动流量快速增长。而数据和流量增长将驱动更多数据中心的建设及数据中心内部交换机、服务器和光模块等硬件的需求。考虑流量带来的速率的技术迭代所产生的光模块更替需求。从现有行业趋势看,数通光模块每3~ 5 年迭代一次。100G产品于 2016 年在全球推广, 2020 年400G开始上量部署,预计 3 年左右,800G也将进入应用。未来的光模块速率还将演进至1.6T和3.2T,流量驱动光模块技术迭代和市场增长的效应明显。

2019 年全球光模块市场规模约 92 亿美元,受益于5G网络建设以及数据中心市场需求回暖, 2020 年全球光模块市场规模将达到 114 亿美元。由此带来光芯片特别是25G以上光芯片需求数量呈现几何级上涨。据预计,25G以上高端光芯片在 2020 年全球需求达到 5 亿颗。至 2025 年全球需求量将达到 18 亿颗。国内需求超过 9 亿颗。

目前5G网络、超高速率互连的数据中心、通信云等层出不穷,5G(无线接入)和数据中心(以太网)这两大重点应用会推动光模块市场迎来更大规模的发展。无论是数据中心还是5G建设中前传、中传、还是回传所使用的光模块,都会直接对应到25G光芯片的需求,国产25G光芯片的产业发展进度将有可能直接影响我国5G的部署进程。而从光芯片市场规模来看,仅考虑光通信和消费电子两个领域市场,其全球市场规模在 2020 年有望达到 134 亿美元。未来 5 年到 2025 年有望达到 269 亿美元。


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