@六大拥挤的芯片创业领域,实现进口替代的挑战在哪里?( 六 )


国产化现状:
全球主要光器件厂家均积极布局有源光芯片、器件与光模块产品 , 并达到100Gb/s速率及以上的水平 。 在中兴、华为等通信设备的强势助攻下 , 中国成为世界上最大的光器件消费大国 , 市场占比约为35% 。 国内企业在无源器件、低速光收发模块等中低端细分市场较强 , 然而以高速率为主要特征的高端光芯片技术 , 还掌握在美日企业手中 , 我国高速率光芯片国产化率仅3%左右 。 国内企业目前只掌握了10Gb/s速率及以下的激光器、探测器、调制器芯片 , 以及PLC/AWG芯片的制造工艺以及配套IC的设计、封测能力 , 25Gb/s的工艺能力及产能配套都无法形成规模;单通道25Gbps光芯片大部分已可国产化 , 电芯片部分国产化 , 但绝大多数25Gb/s速率模块使用的光电芯片只能做到小批量供货 , 大部分还要依赖进口 。 50Gbps以上的光电芯片 , 只有很少部分器件可国产化 。 更为高端的100G光通信系统 , 其中可调窄线宽激光器、相关光发射/接收芯片均高度依赖进口 。 在电跨阻放大芯片、高速模数/数模转化芯片、相关通信DSP芯片以及5G移动通信前传光模块需要的50Gb/s PAM-4芯片上 , 还鲜少有国内厂家能够规模化供货商用解决方案 。
主要企业(排名不分先后):
光芯片(激光器LD(DFB、VCSEL、FP、EML) , TX端):光迅科技、华工科技、海信宽带、云岭光电、福建中科光芯、陕西源杰、桂林光隆、纵慧芯光、瑞识科技、华芯半导体、柠檬光子、瑞波光电、睿熙科技、三安光电、厦门三优光电、浙江光特科技、全磊光电、新飞通、武汉飞思灵、源杰半导体
光芯片(光探测器PD(PIN、APD) , RX端):芯思杰、快灵光电、芯视界、炬佑、聚芯微、成都嘉纳海威、三安光电、深圳芯思杰、苏州苏纳光电、厦门三优光电、浙江光特科技、芯河光电
光模块电驱动(LDD , TX端):傲科、英思嘉、飞昂通讯、光梓信息、厦门优迅、福建亿芯源、新飞通
主放大器(LA , RX端):厦门优迅、福建亿芯源、杭州洪芯微
TIA跨阻放大器(RX端):光梓信息、飞昂通讯、厦门优迅、福建亿芯源、成都嘉纳海威、杭州洪芯微、厦门三优光电、芈图光电、武汉飞思灵
CDR时钟数据恢复:光梓信息、飞昂通讯、福建亿芯源
硅光:奇芯光电、赛勒光电、益昂通信、芯耘光电
TOSA/ROSA光组件:博创科技、东莞光智通讯、河南仕佳光子、四川九州光电子、苏州天孚光通信、亚派光电、翔通光电、瑞谷光网、光恒通信、兰特普光电子、储翰科技、矽屹科技
国产化主要挑战:
一是我国光电子芯片流片加工严重依赖国外 。 高速DFB、EML芯片所需的InP工艺 , VCSEL激光器所需的GaAs工艺等都依赖美国、中国台湾等国家和地区的代工资源 , 使得我国在国家各级研发计划支持下发展的关键技术大量流失 。 由于缺乏完整、稳定的光电子芯片、器件加工工艺平台以及工艺人才队伍 , 国内还难以形成完备的标准化光通信器件研发体系 , 导致芯片研发周期长、效率低 , 造成我国光通信器件技术与国外差距逐渐扩大 。 可工程化的三五族材料工艺、硅光工艺平台能力 , 是制约国内企业与研究机构在高端光通信芯片上快速创新的瓶颈 , 也是制约国产芯片大规模应用的主要瓶颈 。
二是标准、专利等软实力建设意识、能力不足 。 在光通信器件与模块的国际标准制定中 , 一直以来很少见到中国企业的身影 。 参与新标准的制定 , 也意味着跟进行业发展潮流 , 甚至左右行业发展的方向 , 但国内标准普遍参照国际标准执行 , 这导致了国内企业话语权的缺失 , 使得标准和行业发展以众多国外大企业的意志为走向 , 这对国内企业十分不利 。 需要加强中国光通信器件厂家的基础研究、技术预研 , 通过原创性、基础性技术的突破来进一步提升产业影响力与标准话语权 。
三是光通信芯片相关配套行业领域基础薄弱 , 无法形成支撑 。 光通信器件产业发展严重依赖于先进测试仪表、制造装备等基础性行业能力 。 国内仪表装备厂商基本从事低端设备的开发 , 精度高、自动化程度高的设备大多严重依赖进口 , 光通信器件企业固定资产投资负担重 , 还存在产业安全等问题 。 应提高对自主研发的光通信器件制造与测试装备的重视程度 , 比如全自动高精度贴片机、全自动打线机、高速率光电信号测试仪表及装备等 。


推荐阅读